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纳米技术在能源方面的应用
研
究
报
告

班级：能动1605
姓名：罗蕃莛
学号：100160507

目录

目录1

摘要2

一、纳米技术概述3

二、纳米技术在能源方面的应用4
一、节能方面4
二、储能方面7
三、开发方面9

三、总结与展望11

参考文献12

摘要
21世纪我们面临着越来越严重的能源短缺问题，能源危机制衡着我们的发展，并将长期的伴随和困扰着我们。因此，节约能源、开发并储存新能源成为一种趋势，而纳米技术的发展为这一目标的实现提供了可能。
为此，纳米技术被众多学者研究作为解决能源危机的途径，如利用纳米材料可使在太阳能方面的利用率可以达到40%，然而普通材料只有20%；纳米材料在内燃机中的应用，纳米材料能提高内燃机中的燃油利用率，等等很多方面都有应用，本文着重介绍纳米技术在能源方面的应用。

关键词
能源问题，纳米技术，纳米材料，应用

纳米技术概述
纳米技术(nanotechnology)，是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。从迄今为止的研究来看，关于纳米技术分为三种概念：

第一种，是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念，可以使组合分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。

第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术，也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去，从理论上讲终将会达到限度，这是因为，如果把电路的线幅逐渐变小，将使构成电路的绝缘膜变得极薄，这样将破坏绝缘效果。此外，还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题，研究人员正在研究新型的纳米技术。

第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来，生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发，成为纳米生物技术的重要内容。

纳米技术在能源方面的应用
节能方面
纳米燃油添加剂
燃油添加剂就是为了弥补燃油在某些性质上的缺陷并赋予燃油一些新的优良特性，在燃油中要加入的功能性物质。其添加量以微量为特征，从百万分之几到百分之几。用了使添加剂效果进一步提升，通过纳米技术将其微量元素制成纳米单位的成分配制其中，以提升产品功效。称之为纳米燃油添加剂。
纳米燃油添加剂含有特殊的纳米成分和有机化合物，首先对发动机起润滑作用，减少损伤。并能及时清理发动机中生成的积炭、胶质物及乳渣等，对发动机具有防腐、防锈、润滑、保洁等功能，长期使用最终能延长5-10年寿命。
纳米燃油添加剂加入燃油后，能迅速吸附并包裹胶质物，在燃烧室高温作用下，纳米混合体便发生气体性微爆，使燃油二次雾化，充分燃烧。节省效果明显，实测100公里省油5~16.6%，按此比率，用50升计算，油价每升6元，一个月省油450~1440元，一年可节省约5400~17280元。
纳米添加剂中的净化成分，对于已粘附在受热面等部位的油垢、胶质及燃烧室中的积炭有松化清洁作用。凭借纳米活化分子，使分散剂中的小分子迅速扩散，直接攻击油分子中的长链碳键，从而引发完全燃烧，使引擎的动力性提高，油耗降低。
纳米燃油添加剂具有清洗、分散、破乳、促燃等作用，将燃油中的积炭、乳渣清除后，通过“微爆”，促燃，最后达到降低排放，消除尾气黑烟。

纳米节能照明灯
人工光源的发展至今，照明的进步只停留在光源与镇流器的革新，而光学反射在照明节能领域的应用一直未能取得重大进展。纳米反射技术及纳米光电科技在照明行业的应用，另辟蹊径、异军突起，突破了光源节能仅仅节约能源20%的极限，将节能进一步提升至60%以上，同时光源寿命提高达30%以上，使照明节能取得了划时代的进步，上升到了一个崭新的境界，并将引领照明节能的未来。当今纳米反射技术在照明领域的应用也是目前世界上最为节能、最为高效、最为环保的技术。

3.纳米热电材料
热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的帕尔帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。随着空间探索兴趣的增加、医用物理学的进展以及在地球难于日益增加的资源考察与探索活动，需要开发一类能够自身供能且无需照看的电源系统，热电发电对这些应用尤其合适。
对于遥远的太空探测器来说，放射性同位素供热的热电发电器是唯一的供电系统。已被成功的应用于美国宇航局发射的“旅行者一号”和“