納米技術(shù)、信息技術(shù)及生物技術(shù)將成為新世紀社會經(jīng)濟發(fā)展的三大支柱。納米科技的興起，對我國提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，同時也為我國實現(xiàn)跨越式發(fā)展提供了難得的機遇。納米材料是納米科技的基礎(chǔ)，功能納米材料是納米材料科學(xué)中最富有活力的領(lǐng)域，它對信息、生物、能源、環(huán)境、宇航等高科技領(lǐng)域，將產(chǎn)生深遠的影響并具有廣闊的應(yīng)用前景。
一、 納米材料的產(chǎn)生
材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。納米材料的使用古已有之。根據(jù)研究，中國古代字畫之所以歷經(jīng)千年而不褪色，是因為所用的墨是由納米級的碳黑組成；中國古代銅鏡表面的防銹層也被證明是由納米氧化錫顆粒構(gòu)成的薄膜。只是當(dāng)時的人們沒有清楚地了解而已。
現(xiàn)代社會以納米命名的材料出現(xiàn)在20世紀80年代，納米材料是指三維空間中至少有1維處于l～100 納米尺度范圍內(nèi)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。納米材料由于納米尺度顆粒的許多特點導(dǎo)致納米材料在結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、光電性質(zhì)等諸多方面存在誘人的特征，從而引起材料科學(xué)家的濃厚興趣，使之成為材料學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。納米材料對新材料的設(shè)計和發(fā)展具有十分重要的價值，被譽為“21世紀最有前途的材料”。
通常人們將納米材料分為三類：①零維，指空間三維都是納米尺度，如納米尺度顆粒，原子團簇等；②一維，指空間兩維處于納米尺度，如納米絲、納米棒、納米管等；③二維，指三維空間中只有一維處于納米尺度，如超薄膜、多層膜、超晶格等。按照形態(tài)，納米材料可以分為四類：一是納米顆粒型材料，指使用時直接使用納米顆粒的形態(tài)；二是納米固體材料，指使用時尺寸小于15納米的超微顆粒在高壓下壓制成型，或再經(jīng)一定熱處理工序后生成的致密固體材料；三是顆粒膜材料，是將顆粒嵌于薄膜中所生成的復(fù)合薄膜；四是納米磁性液體材料，是由超微細微粒包覆一層長鍵的有機表面活性劑，高度彌散于一定基液中而構(gòu)成穩(wěn)定的具有磁性的液體。
目前，納米材料的研究主要集中在兩個方面：①探索新的合成方法，發(fā)展新型納米材料；②系統(tǒng)研究納米材料的性能、微結(jié)構(gòu)和譜學(xué)特征等，對照常規(guī)材料探究納米材料的特殊規(guī)律，建立描述和表征納米材料的新概念和新理論。
納米材料的特殊性能由于納米材料的特殊結(jié)構(gòu)，使之產(chǎn)生四大效應(yīng)，即小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)（含宏觀量子隧道效應(yīng)）、表面效應(yīng)和界面效應(yīng)，從而具有傳統(tǒng)材料所不具備的物理、化學(xué)性能。如TiO2納米材料具有奇特韌性，在180℃高溫下彎曲而不斷裂；CaF2納米材料在80～180℃溫度下，塑性提高100％。
英國著名的材料專家Cahn稱：納米材料是解決陶瓷脆性的戰(zhàn)略性突破，使材料科學(xué)家們奮斗了近一個世紀的夢想成為現(xiàn)實。納米金屬的熔點比普通金屬低幾百度；氣體在納米材料中的擴散速度比在普通材料中快幾千倍；納米磁性材料的磁記錄密度可比普通的磁性材料提高10倍；納米復(fù)合材料對光的反射度極低，但對電磁波的吸收性能極強，是隱形技術(shù)的突破；納米材料顆粒與生物細胞結(jié)合力很強，為人造骨質(zhì)的應(yīng)用拓寬了途徑。
二、 國內(nèi)外納米材料的研究及產(chǎn)業(yè)標準化現(xiàn)狀
1．國內(nèi)外納米材料的研發(fā)概括
自20世紀80年代以來，納米材料以其奇特的性能和廣闊的應(yīng)用前景，被譽為跨世紀的新材料，已經(jīng)引起了科學(xué)界和企業(yè)界的極大關(guān)注。發(fā)達國家高度重視納米材料，美國將其列入“星球大戰(zhàn)”、 國家納米技術(shù)計劃（NII）、歐盟和日本也將其列入“尤里卡”和“高技術(shù)探索研究”等高技術(shù)研究計劃，發(fā)展非常迅速。我國也及時地編制了“863”計劃，對其進行跟蹤和研究開發(fā)，而國家火炬計劃重點支持研究成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，使納米材料的研究開發(fā)取得了可喜進展。
在納米材料中，由于納米級尺寸與光波波長、德布羅意波長以及超導(dǎo)態(tài)的相干長度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小，使得晶體周期性的邊界條件被破壞；納米微粒的表面層附近的原子密度減小；電子的平均自由程很短，而局域性和相干性增強。尺寸下降還使納米體系包含的原子數(shù)大大下降，宏觀固定的準連續(xù)能帶轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的能級。這些導(dǎo)致納米材料宏觀的聲、光、電、磁、熱、力學(xué)等的物理效應(yīng)與常規(guī)材料有所不同，體現(xiàn)為量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)等。目前描述納米材料中的基本物理效應(yīng)主要是從金屬納米微粒研究基礎(chǔ)上發(fā)展和建立起來的，要準確把握納米科技中現(xiàn)象的本質(zhì)，就必須要在理論上實現(xiàn)從連續(xù)系統(tǒng)物理學(xué)向量子物理學(xué)的轉(zhuǎn)變。
當(dāng)今科技的發(fā)展要求材料的超微化、智能化、元件的高集成、高密度存儲和超快傳輸?shù)忍匦裕瑸榧{米科技和納米材料的應(yīng)用提供了廣闊的空間。美國制定的“國家納米技術(shù)計劃”(NNI)中所列納米科學(xué)與技術(shù)涉及的領(lǐng)域很寬泛，但最基本的有三個，即納米材料，納米電子學(xué)、光電子學(xué)和磁學(xué)，納米醫(yī)學(xué)和生物學(xué)。
2．納米材料的標準制定情況
國外納米技術(shù)發(fā)展起步比較早，在納米標準化方面也奠定了一定的基礎(chǔ)。如2005年1月，BSI正式向ISO提出了制定納米技術(shù)標準的建議，目前它正在制定一項有關(guān)納米術(shù)語的公用規(guī)范（PAS）；歐洲標準化委員會（CEN）新近成立了CEN/BT/WG 166，著手制定納米術(shù)語標準。美國電工電子工程師協(xié)會（IEEE）于 2003年提出了一項標準化項目，內(nèi)容涉及碳管電氣性能的測試方法。美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）于2002年啟動了“國家納米科技計劃（NNI）”，并于2004年7月成立了納米技術(shù)標準工作組，承擔(dān)納米術(shù)語、納米材料性能測試方法等標準的研制工作。歐洲委員會于2004年推出了“歐洲納米技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略”。不久前，德國標準化學(xué)會（DIN）也確定了納米技術(shù)動態(tài)標準化項目。研究分析表明，這些國家首先推出的是納米技術(shù)檢測標準（包括術(shù)語標準）、質(zhì)量標準與完全標準、兼容性標準和接口標準等內(nèi)容。
我國的納米材料研究起步較早，已取得了碳納米管和準一維納米材料等在國際上有影響的研究成果，在起步階段就處于國際領(lǐng)先地位。我國的納米材料標準化工作開始于2001年，被列入國家科技部的基礎(chǔ)性重大研究項目，已開展了15項納米材料標準的研制，其中首批7項標準經(jīng)國家標準化管理委員會批準，已經(jīng)于2005年4月1日起正式實施，后續(xù)還將有更多的標準陸續(xù)發(fā)布和實施。
《納米材料術(shù)語》（GB/19619-2004）等七項國家標準是我國首次批準發(fā)布的關(guān)于納米材料的國家標準，也是世界上首次以國家標準形式頒布的納米材料標準。它標志著我國納米材料標準化工作已經(jīng)走向世界前列。七項國家標準的發(fā)布實施，同樣也具有非常重要的現(xiàn)實意義，它們對規(guī)范納米材料市場、支持高技術(shù)含量的產(chǎn)品應(yīng)用、促進我國納米材料產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展，必將起到積極的推動作用。
三、 納米材料對建設(shè)節(jié)約型社會的重要意義
進入21世紀，我國鋼鐵、有色金屬、水泥等行業(yè)都以兩位數(shù)的比率飛躍增長，以致于鋼鐵、鋁、水泥成為經(jīng)濟過熱的領(lǐng)頭羊，需要國家給予調(diào)控。影響所及，造成國內(nèi)外鐵、鋁、銅礦價格暴漲；加上環(huán)保措施不力，安全和污染形勢嚴重。而礦產(chǎn)資源短缺和污染都是制約發(fā)展的主要因素。
而我國計劃到2020年實現(xiàn)國民經(jīng)濟翻兩番，并實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的目標。作為支柱產(chǎn)業(yè)的材料工業(yè)應(yīng)該如何發(fā)展需要認真探討。由于納米材料可以顯著提高材料性能，對于提高傳統(tǒng)材料的性能，增強節(jié)能等方面都有顯著效果。如在建設(shè)方面應(yīng)用納米材料。由于水泥廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)中，而耐久性是評價水泥的一個重要指標。實驗證明，水泥基復(fù)合材料由于摻入硅質(zhì)納米顆粒，可以顯著改善高速公路路面及路緣石高耐久性：抗凍性提高20倍，耐鋼筋銹蝕提高10倍，耐除冰鹽侵蝕能力提高8倍以上。
（1）納米技術(shù)在涂料行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展
納米技術(shù)可以使建材涂料更新?lián)Q代，為涂料成為真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品開創(chuàng)了突破性的新紀元。納米涂料已被認定為北京奧運村建筑工程的專用產(chǎn)品，展示出該涂料在建筑領(lǐng)域里的應(yīng)用價值。它利用獨特的光催化技術(shù)對空氣中有毒氣體進行強烈的分解，消除作用。對甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能，使室內(nèi)空氣更加清新。經(jīng)測試，對各種霉菌的殺抑率達99％以上，有長期的防霉防藻效果。納米改性內(nèi)墻涂料，實際上是高級的衛(wèi)生型涂料，適合于家庭、醫(yī)院、賓館和學(xué)校的涂裝。納米改性外墻涂料，利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機理，較低的表面張力，具有高強的附著力，漆膜硬度高且有韌性，優(yōu)良的自潔功能，強勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力，疏水性極佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外線能力極強。使用壽命達15年以上。顆粒徑細小，能深入墻體，與墻面的硅酸鹽類物質(zhì)配位反應(yīng)，使其牢牢結(jié)合成一體，附著力強，不起皮，不剝落，抗老化。其納米抗凍性功能涂料，除具備納米型涂料各種優(yōu)良性之外，可在－10℃到－25℃之內(nèi)正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10％以下的規(guī)定，使建筑行業(yè)施工縮短了工期，提高了功效，又創(chuàng)造出高質(zhì)量，一舉三得，備受建筑施工單位的歡迎。 我國每年房屋竣工面積約為18億平方米，年增長速度大約為3％。18億平方米的建筑若全部采用這種類型的建筑涂料裝飾，與傳統(tǒng)建筑涂料相比所產(chǎn)生的經(jīng)濟社會效益不言而喻，發(fā)展前景十分廣闊。
（2）納米材料在節(jié)能燈具方面的應(yīng)用
新型納米材料燈不但節(jié)能，還能減排二氧化碳、二氧化硫和粉塵。日前，哈爾濱市動力區(qū)創(chuàng)業(yè)中心的科技人員開發(fā)了一種環(huán)保耐用的納米材料節(jié)能燈，這種新型節(jié)能燈目前已經(jīng)獲得了國家發(fā)明專利和實用新型專利。
據(jù)悉，該節(jié)能燈所用的節(jié)能材料是一種有機和無機納米雜化發(fā)光材料，它由一種高聚物與稀土化合物納米雜化發(fā)光材料合成，經(jīng)過反應(yīng)后制成凝膠，再用熱聚合的方法獲得新型納米節(jié)能材料。該節(jié)能燈是一種冷光源，可以高限度地利用電能，經(jīng)國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗，與普通材料的發(fā)光燈相比，可節(jié)能90%。在節(jié)能燈管中添加不同的材料，還能發(fā)出無顏六色的光。目前哈市大型公共建筑物有各類高耗能的照明燈數(shù)萬只，如果采用新型納米材料節(jié)能燈，可節(jié)電80%。
（3）納米材料在空氣凈化中的應(yīng)用
納米材料在處理空氣污染方面有廣闊的應(yīng)用前景，因其具有較小的顆粒尺寸，而且納米微粒表面形態(tài)隨著粒徑的減小，表面光滑程度變差，形成了凹凸不平的原子臺階，從而起到以下三個方面的作用：①提高反應(yīng)速度，增加反應(yīng)率；②決定反應(yīng)路徑，良好的選擇性；③降低反應(yīng)溫度。
如作為煤炭用助燃催化劑。工業(yè)用煤燃燒后會產(chǎn)生SO2氣體，在燃料燃燒時，加入一種納米級助燃催化劑，不僅可以使煤充分燃燒，提高能源利用率，而且會使硫轉(zhuǎn)化成固體的硫化物，不產(chǎn)生二氧化硫氣體，從而杜絕有害氣體的產(chǎn)生。而如果作為石油脫硫催化劑，在經(jīng)催化的石油中硫的含量小于0.01%，可達到國際標準。 納米科技是當(dāng)今最富有活力、對未來經(jīng)濟和社會發(fā)展將產(chǎn)生重大影響的前沿科技領(lǐng)域。納米科技將大大拓展和深化人們對客觀世界的認識，使人們能夠在原子、分子水平上制造材料及器件，導(dǎo)致信息、材料、能源、環(huán)境、醫(yī)療與衛(wèi)生、生物與農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的技術(shù)變革。
一、 納米材料的產(chǎn)生
材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。納米材料的使用古已有之。根據(jù)研究，中國古代字畫之所以歷經(jīng)千年而不褪色，是因為所用的墨是由納米級的碳黑組成；中國古代銅鏡表面的防銹層也被證明是由納米氧化錫顆粒構(gòu)成的薄膜。只是當(dāng)時的人們沒有清楚地了解而已。
現(xiàn)代社會以納米命名的材料出現(xiàn)在20世紀80年代，納米材料是指三維空間中至少有1維處于l～100 納米尺度范圍內(nèi)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。納米材料由于納米尺度顆粒的許多特點導(dǎo)致納米材料在結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、光電性質(zhì)等諸多方面存在誘人的特征，從而引起材料科學(xué)家的濃厚興趣，使之成為材料學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。納米材料對新材料的設(shè)計和發(fā)展具有十分重要的價值，被譽為“21世紀最有前途的材料”。
通常人們將納米材料分為三類：①零維，指空間三維都是納米尺度，如納米尺度顆粒，原子團簇等；②一維，指空間兩維處于納米尺度，如納米絲、納米棒、納米管等；③二維，指三維空間中只有一維處于納米尺度，如超薄膜、多層膜、超晶格等。按照形態(tài)，納米材料可以分為四類：一是納米顆粒型材料，指使用時直接使用納米顆粒的形態(tài)；二是納米固體材料，指使用時尺寸小于15納米的超微顆粒在高壓下壓制成型，或再經(jīng)一定熱處理工序后生成的致密固體材料；三是顆粒膜材料，是將顆粒嵌于薄膜中所生成的復(fù)合薄膜；四是納米磁性液體材料，是由超微細微粒包覆一層長鍵的有機表面活性劑，高度彌散于一定基液中而構(gòu)成穩(wěn)定的具有磁性的液體。
目前，納米材料的研究主要集中在兩個方面：①探索新的合成方法，發(fā)展新型納米材料；②系統(tǒng)研究納米材料的性能、微結(jié)構(gòu)和譜學(xué)特征等，對照常規(guī)材料探究納米材料的特殊規(guī)律，建立描述和表征納米材料的新概念和新理論。
納米材料的特殊性能由于納米材料的特殊結(jié)構(gòu)，使之產(chǎn)生四大效應(yīng)，即小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)（含宏觀量子隧道效應(yīng)）、表面效應(yīng)和界面效應(yīng)，從而具有傳統(tǒng)材料所不具備的物理、化學(xué)性能。如TiO2納米材料具有奇特韌性，在180℃高溫下彎曲而不斷裂；CaF2納米材料在80～180℃溫度下，塑性提高100％。
英國著名的材料專家Cahn稱：納米材料是解決陶瓷脆性的戰(zhàn)略性突破，使材料科學(xué)家們奮斗了近一個世紀的夢想成為現(xiàn)實。納米金屬的熔點比普通金屬低幾百度；氣體在納米材料中的擴散速度比在普通材料中快幾千倍；納米磁性材料的磁記錄密度可比普通的磁性材料提高10倍；納米復(fù)合材料對光的反射度極低，但對電磁波的吸收性能極強，是隱形技術(shù)的突破；納米材料顆粒與生物細胞結(jié)合力很強，為人造骨質(zhì)的應(yīng)用拓寬了途徑。
二、 國內(nèi)外納米材料的研究及產(chǎn)業(yè)標準化現(xiàn)狀
1．國內(nèi)外納米材料的研發(fā)概括
自20世紀80年代以來，納米材料以其奇特的性能和廣闊的應(yīng)用前景，被譽為跨世紀的新材料，已經(jīng)引起了科學(xué)界和企業(yè)界的極大關(guān)注。發(fā)達國家高度重視納米材料，美國將其列入“星球大戰(zhàn)”、 國家納米技術(shù)計劃（NII）、歐盟和日本也將其列入“尤里卡”和“高技術(shù)探索研究”等高技術(shù)研究計劃，發(fā)展非常迅速。我國也及時地編制了“863”計劃，對其進行跟蹤和研究開發(fā)，而國家火炬計劃重點支持研究成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，使納米材料的研究開發(fā)取得了可喜進展。
在納米材料中，由于納米級尺寸與光波波長、德布羅意波長以及超導(dǎo)態(tài)的相干長度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小，使得晶體周期性的邊界條件被破壞；納米微粒的表面層附近的原子密度減小；電子的平均自由程很短，而局域性和相干性增強。尺寸下降還使納米體系包含的原子數(shù)大大下降，宏觀固定的準連續(xù)能帶轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的能級。這些導(dǎo)致納米材料宏觀的聲、光、電、磁、熱、力學(xué)等的物理效應(yīng)與常規(guī)材料有所不同，體現(xiàn)為量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)等。目前描述納米材料中的基本物理效應(yīng)主要是從金屬納米微粒研究基礎(chǔ)上發(fā)展和建立起來的，要準確把握納米科技中現(xiàn)象的本質(zhì)，就必須要在理論上實現(xiàn)從連續(xù)系統(tǒng)物理學(xué)向量子物理學(xué)的轉(zhuǎn)變。
當(dāng)今科技的發(fā)展要求材料的超微化、智能化、元件的高集成、高密度存儲和超快傳輸?shù)忍匦裕瑸榧{米科技和納米材料的應(yīng)用提供了廣闊的空間。美國制定的“國家納米技術(shù)計劃”(NNI)中所列納米科學(xué)與技術(shù)涉及的領(lǐng)域很寬泛，但最基本的有三個，即納米材料，納米電子學(xué)、光電子學(xué)和磁學(xué)，納米醫(yī)學(xué)和生物學(xué)。
2．納米材料的標準制定情況
國外納米技術(shù)發(fā)展起步比較早，在納米標準化方面也奠定了一定的基礎(chǔ)。如2005年1月，BSI正式向ISO提出了制定納米技術(shù)標準的建議，目前它正在制定一項有關(guān)納米術(shù)語的公用規(guī)范（PAS）；歐洲標準化委員會（CEN）新近成立了CEN/BT/WG 166，著手制定納米術(shù)語標準。美國電工電子工程師協(xié)會（IEEE）于 2003年提出了一項標準化項目，內(nèi)容涉及碳管電氣性能的測試方法。美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）于2002年啟動了“國家納米科技計劃（NNI）”，并于2004年7月成立了納米技術(shù)標準工作組，承擔(dān)納米術(shù)語、納米材料性能測試方法等標準的研制工作。歐洲委員會于2004年推出了“歐洲納米技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略”。不久前，德國標準化學(xué)會（DIN）也確定了納米技術(shù)動態(tài)標準化項目。研究分析表明，這些國家首先推出的是納米技術(shù)檢測標準（包括術(shù)語標準）、質(zhì)量標準與完全標準、兼容性標準和接口標準等內(nèi)容。
我國的納米材料研究起步較早，已取得了碳納米管和準一維納米材料等在國際上有影響的研究成果，在起步階段就處于國際領(lǐng)先地位。我國的納米材料標準化工作開始于2001年，被列入國家科技部的基礎(chǔ)性重大研究項目，已開展了15項納米材料標準的研制，其中首批7項標準經(jīng)國家標準化管理委員會批準，已經(jīng)于2005年4月1日起正式實施，后續(xù)還將有更多的標準陸續(xù)發(fā)布和實施。
《納米材料術(shù)語》（GB/19619-2004）等七項國家標準是我國首次批準發(fā)布的關(guān)于納米材料的國家標準，也是世界上首次以國家標準形式頒布的納米材料標準。它標志著我國納米材料標準化工作已經(jīng)走向世界前列。七項國家標準的發(fā)布實施，同樣也具有非常重要的現(xiàn)實意義，它們對規(guī)范納米材料市場、支持高技術(shù)含量的產(chǎn)品應(yīng)用、促進我國納米材料產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展，必將起到積極的推動作用。
三、 納米材料對建設(shè)節(jié)約型社會的重要意義
進入21世紀，我國鋼鐵、有色金屬、水泥等行業(yè)都以兩位數(shù)的比率飛躍增長，以致于鋼鐵、鋁、水泥成為經(jīng)濟過熱的領(lǐng)頭羊，需要國家給予調(diào)控。影響所及，造成國內(nèi)外鐵、鋁、銅礦價格暴漲；加上環(huán)保措施不力，安全和污染形勢嚴重。而礦產(chǎn)資源短缺和污染都是制約發(fā)展的主要因素。
而我國計劃到2020年實現(xiàn)國民經(jīng)濟翻兩番，并實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的目標。作為支柱產(chǎn)業(yè)的材料工業(yè)應(yīng)該如何發(fā)展需要認真探討。由于納米材料可以顯著提高材料性能，對于提高傳統(tǒng)材料的性能，增強節(jié)能等方面都有顯著效果。如在建設(shè)方面應(yīng)用納米材料。由于水泥廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)中，而耐久性是評價水泥的一個重要指標。實驗證明，水泥基復(fù)合材料由于摻入硅質(zhì)納米顆粒，可以顯著改善高速公路路面及路緣石高耐久性：抗凍性提高20倍，耐鋼筋銹蝕提高10倍，耐除冰鹽侵蝕能力提高8倍以上。
（1）納米技術(shù)在涂料行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展
納米技術(shù)可以使建材涂料更新?lián)Q代，為涂料成為真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品開創(chuàng)了突破性的新紀元。納米涂料已被認定為北京奧運村建筑工程的專用產(chǎn)品，展示出該涂料在建筑領(lǐng)域里的應(yīng)用價值。它利用獨特的光催化技術(shù)對空氣中有毒氣體進行強烈的分解，消除作用。對甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能，使室內(nèi)空氣更加清新。經(jīng)測試，對各種霉菌的殺抑率達99％以上，有長期的防霉防藻效果。納米改性內(nèi)墻涂料，實際上是高級的衛(wèi)生型涂料，適合于家庭、醫(yī)院、賓館和學(xué)校的涂裝。納米改性外墻涂料，利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機理，較低的表面張力，具有高強的附著力，漆膜硬度高且有韌性，優(yōu)良的自潔功能，強勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力，疏水性極佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外線能力極強。使用壽命達15年以上。顆粒徑細小，能深入墻體，與墻面的硅酸鹽類物質(zhì)配位反應(yīng)，使其牢牢結(jié)合成一體，附著力強，不起皮，不剝落，抗老化。其納米抗凍性功能涂料，除具備納米型涂料各種優(yōu)良性之外，可在－10℃到－25℃之內(nèi)正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10％以下的規(guī)定，使建筑行業(yè)施工縮短了工期，提高了功效，又創(chuàng)造出高質(zhì)量，一舉三得，備受建筑施工單位的歡迎。 我國每年房屋竣工面積約為18億平方米，年增長速度大約為3％。18億平方米的建筑若全部采用這種類型的建筑涂料裝飾，與傳統(tǒng)建筑涂料相比所產(chǎn)生的經(jīng)濟社會效益不言而喻，發(fā)展前景十分廣闊。
（2）納米材料在節(jié)能燈具方面的應(yīng)用
新型納米材料燈不但節(jié)能，還能減排二氧化碳、二氧化硫和粉塵。日前，哈爾濱市動力區(qū)創(chuàng)業(yè)中心的科技人員開發(fā)了一種環(huán)保耐用的納米材料節(jié)能燈，這種新型節(jié)能燈目前已經(jīng)獲得了國家發(fā)明專利和實用新型專利。
據(jù)悉，該節(jié)能燈所用的節(jié)能材料是一種有機和無機納米雜化發(fā)光材料，它由一種高聚物與稀土化合物納米雜化發(fā)光材料合成，經(jīng)過反應(yīng)后制成凝膠，再用熱聚合的方法獲得新型納米節(jié)能材料。該節(jié)能燈是一種冷光源，可以高限度地利用電能，經(jīng)國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗，與普通材料的發(fā)光燈相比，可節(jié)能90%。在節(jié)能燈管中添加不同的材料，還能發(fā)出無顏六色的光。目前哈市大型公共建筑物有各類高耗能的照明燈數(shù)萬只，如果采用新型納米材料節(jié)能燈，可節(jié)電80%。
（3）納米材料在空氣凈化中的應(yīng)用
納米材料在處理空氣污染方面有廣闊的應(yīng)用前景，因其具有較小的顆粒尺寸，而且納米微粒表面形態(tài)隨著粒徑的減小，表面光滑程度變差，形成了凹凸不平的原子臺階，從而起到以下三個方面的作用：①提高反應(yīng)速度，增加反應(yīng)率；②決定反應(yīng)路徑，良好的選擇性；③降低反應(yīng)溫度。
如作為煤炭用助燃催化劑。工業(yè)用煤燃燒后會產(chǎn)生SO2氣體，在燃料燃燒時，加入一種納米級助燃催化劑，不僅可以使煤充分燃燒，提高能源利用率，而且會使硫轉(zhuǎn)化成固體的硫化物，不產(chǎn)生二氧化硫氣體，從而杜絕有害氣體的產(chǎn)生。而如果作為石油脫硫催化劑，在經(jīng)催化的石油中硫的含量小于0.01%，可達到國際標準。 納米科技是當(dāng)今最富有活力、對未來經(jīng)濟和社會發(fā)展將產(chǎn)生重大影響的前沿科技領(lǐng)域。納米科技將大大拓展和深化人們對客觀世界的認識，使人們能夠在原子、分子水平上制造材料及器件，導(dǎo)致信息、材料、能源、環(huán)境、醫(yī)療與衛(wèi)生、生物與農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的技術(shù)變革。
