納米材料在石油化工中的應用進展

趙洪

摘? 要：納米材料結構上的納米尺寸使得它們有很多優良的性能。納米材料應用于石油化工領域中，使石油化工行業取得了飛速的發展。綜述了納米材料在石油化工行業中的廣泛應用，并對其在石化領域的應用前景進行了展望。

關鍵詞：納米材料石油化工;應用進展;潤滑油

在21世紀，隨著科學技術的飛速發展，納米技術與生物技術和信息技術一起被稱為偉 大的三項發明，自20世紀80年代開發出納米材料，便成為各國關注的熱點和焦點。納米技術是主要研究在0.1 ～ 100 nm結構范圍內，用單個的分子、原子來制備產物的技術U-2。石油化工是隨石油煉制工業的發展而出現的新興產業，隨著科技的發展與進步，石油化工產業逐漸成為不可或缺的重要支柱產業及經濟發展的重要推動力。石油化工產業技術密集，經濟總量大，產業關聯度高，產品廣泛應用于人民生活、國民經濟、國防科技等各個領域。隨著納米技術在石油化工領域的應用，推動石油化工研究取得了巨大的成效，因此，加強對納米技術在石油化工領域中發展的研究具有非常重要的現實意義。

一、納米材料的結構與性質

1、納米材料的結構

范圍都極為細或微小，比分子表面積總和還略大，表面原子比例往往更高，具有許多其自己獨特性質的表面電子物質的微觀運動與分布狀態、表面效應現象和宏觀量子體積效應，表現出有許多宏觀尺度的微觀量子隧道效應現象和微觀量子尺寸效應，這些納米化學結構功能表面上所獨一無二的納米物理特點也就會使這種納米材料本身則具有著其他很多方面更為優良及卓越的特性。

2、納米材料的性質

（1）強化力學反應性質：納米材料晶粒間的最小粒徑通常均為亞納米級，性質也往往為非常的穩定與活潑，有許多為很的高強韌度的超弱化學反應的性質。如在高溫空氣介質條件中納米級粒徑以下的金屬材料晶粒中可以立即地發生劇烈高溫下氧化的腐蝕化反應，劇烈的氧化作用的主要結果就是伴隨反應的金屬表面有了強烈氧化發光現象及氧化燃燒等腐蝕現象發生等;例如將45納米或nm級別以下的金屬TiN納米的晶粒在高溫空氣環境條件中受熱分解即經可燃材料灼燒就可得金屬TiO納米晶粒。（）表面催化的表面性質：納米粒子表面比分子表面積要稍略大、表面結構上的原子配位不足等許多特殊物理性質均可以誘致使同時存在與其表面催化分子表面區域內的原子活性中心濃度顯著或增多，從而將會促使其他一些納米粒子變得更加地具有其表面的催化表面活性。納米粒子催化劑如果體內沒有孔隙納米催化劑，可完全通過直接反應方式加入到反應體系，不必另采用其他外源參加載體。另外，納米粒子催化劑制成的催化劑表面通常也變得比較的均勻與粗糙，可以在短期內顯著地擴大可催化的反應面積。（3）納米的光催化還原反應的性質：納米材料表面上可以同時充分的吸收到各種有機光能，使納米材料表面對于其有機的表面氧化分解與催化還原反應作用能力將進一步大大增強，從而同樣也大大有利于進行光電與催化的還原反應。粒徑尺度范圍越是窄小，光催化性反應也越強，反應后升溫氧化速度就將相對越快。此外，納米材料表面通常特性還要求納米材料具有較高的表面比釋熱、高表面比釋塑性、高硬.度、高導電率能和高極高鐵磁化率能等另外一些較優異的表面物理化學特性。隨著未來科學家們對優異納米材料性能進行的更進一步深入的深入和分析與研究，相信在將來我們還會看到逐漸會有更多新的優異的納米材料的優異性功能也被我們呈現出來了出來"。

二、納米材料在石油化工中的應用

1、催化劑

在當今進行各種石油天然氣產品提煉、化工原料等的研究生產與應用開發及相關化工合成材料的研究生產開發.使用等過程中，都極可能都需要通過大量研究加入的新型合成催化劑技術應用來以顯著的提高各種石化研究生產開發綜合運行效率和社會效益及企業綜合規模經濟效益，催化新技術材料研究應用技術也是成為當前我國石油化工技術研發生產和研究工作的技術核心。隨著全球工業經濟技術全球化浪潮的持續進一步地高速深化與深入發展，石油化工領域范疇內相關的一系列高性能的催化與新材料及其研究手段也同時都一直在繼續進行和不斷地進行發展科技進步技術與高新技術產品的創新，并都必將有效推動促進中國在石油化工領域產品上的持續清潔地生產能力及使用效率都得到持續大幅度有效地的提高B8-9納米粒子催化劑對化學反應的大多數催化反應，如催化還原氧化反應、裂解反應、還原及加氫反應中都能發現有著相對較高的比例的催化劑選擇性含量和催化劑活性。納米催化劑正因為它們自身的復雜穩定的納米物理性質特點也決定了它其催化反應的選擇性譜率和化學活性度均會比許多常規或傳統無機金屬催化劑材料都會要有明顯差別高出幾倍得乃至要的多，因此我們說它至少還在我國未來在石油化工領域中將會有著其更加的廣闊與深遠的潛在商業化及應用市場發展前景。

2、潤滑油添加劑

納米潤滑油體是指一種通過運用超納米加工技術而可使納米原潤滑油分子結構形式發生了顯著地改變的新型超高納米純化的石油產品，以超納米原潤滑油體作為油帶載而得到日益廣泛有效地工業應用。體因可以同時把由各種新金屬組成的超納米小油分子直接地帶載到各種金屬表面中而逐漸發揮起了其的最優良作用。

3、塑料

塑料產品是指我國各種典型特殊用途制成的各種新型的石油化工產品，在國內整個及國民經濟系統等社會各個特殊經濟領域用上塑料的各種產品及應用領域均變得十分地迅速而廣泛，但是較于普通工業用途而言的塑料產品則一般要求不需耐高溫，且其產品本身抗剪、抗擠壓力能及其表面耐磨性則很差。將改性納米CaCO，和改性ZnO等添加于助劑添加到改性塑料的產品過程體系中，可使其該改性產品結構上的可拉伸的強度特性和結構致密性等均可以明顯和程度的得到了很大地改善，還將同時又可使其該產品過程自身的具有了諸如抗老化、殺菌防腐等良好的化學特性。

三、結束語

隨著納米材料和納米技術在石油化工中的應用及其潛力的展示，納米材料和納米技術的研究越來越受到人們的重視。盡管在石油化工領域的應用前景非常好，但實際應用過程中還有許多問題需要解決。

參考文獻：

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