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1、1纳米自净玻璃在我国首次用于城建摘要： 进入二十一世纪，人们越来越认识到高科技的重要性，代表新世纪高新技术颠峰的生物工程、信息产业、纳米技术更是备受瞩目，世人时刻盼着新成果的出现关键词： 纳米 自净玻璃现在，我们十分高兴地看到长春新世纪纳米技术研究所的科学家们独辟蹊径，成功地研制出纳米自洁净玻璃，并应用于大型建筑工程，使纳米技术产业化取得重大突破，为我们国家争得了特殊的荣誉。科学家们的创新成果所长周大凡研究员是我国原子能方面的专家，六十年代毕业于前苏联列宁格勒化工学院工程物理系。八十年代初，他去美国某科学研究中心专门从事“激光光谱”的研究，并担任中国激光和化学物理杂志的编委，发表有影响的学术论
2、文 30 余篇，受到国内外专家学者的好评。他主持的中科院重点研究课题激光分离铀同位素两步光电离原理性实验获 1985 年中科院科技进步一等奖，并被评为全国十大科技成就之一，列入国家“七五”、 “八五”攻关项目。1992 年，他被国务院提名享受政府特殊津贴。同年，江泽民同志视察中国科学院长春应用化学研究所时，专门听取了他的科研成果的汇报。周大凡研究员为人谦和朴实，有口皆碑，许多人都乐于同他合作。经过深思熟虑，他与电力专家、高级工程师张书勤等多名科技工作者达成共识：“干，就干最先2进的；搞，就搞最尖端的。 ”于是，他们在 1997 年组建了长春新世纪纳米技术研究所，决心致力于研究纳米技术的开发和应
3、用，并决定把研制纳米自洁净玻璃作为研制纳米技术的切入点。在研制中他们有别于目前我国上百家纳米技术研究机构实行粉体研制的做法，另辟蹊径，运用“胶体化学原理”，从液体里生产纳米粒子，并采用溶胶凝胶法大面积玻璃成膜工艺，在平板玻璃上双面成膜。2001 年 6 月，周所长和他的同事们经过不寻常的努力，终于研究成功纳米自洁净玻璃。7 月 4 日，在北京召开的“2001 国际纳米材料高层论坛与技术应用研讨会”上，周所长发布了这一令人振奋的信息，引起轰动，形成大会热点。2001 年 8 月 15 日，周所长又在黄山市召开的“纳米超细科研成果项目洽谈会”上全面介绍纳米自洁净玻璃，受到与会者的特殊关注。2001
4、 年 9 月 29 日，吉林省科技厅组织召开了“纳米自洁净玻璃的研制及中试实验”科学技术成果鉴定会。与会专家学者对玻璃膜层中的 TiO粒子的粒径；玻璃薄膜的相结构分析；玻璃光谱透过率检测报告；纳米膜层厚度检测报告；灭菌试验研究报告等五项内容组织监测并对成果进行了鉴定。大家一致认为，该项成果属纳料科技的创新成果，填补了国内空白，达到国际先进水平。2001 年 10 月，在深圳“高交会”上长春新世纪纳米技术研究所带着样品参展，发布新闻，又引起强烈反响。2002 年 4 月 9 日，他们在北京展览馆展示纳米自洁净玻璃、纳米安全玻璃、纳米钢化玻璃，再次引起轰动。3如何把科研成果迅速转化为生产力，将中试
5、样品尽快变成商品，始终是他们认真思考和着力解决的主要问题，这也是纳米技术能否实现产业化的关键所在。在长春市政府主要领导和有关部门的支持与协调下，促成了他们同长春皮尔金顿公司的合作。高级工程师、电力专家张书勤肩负起组织领导生产工艺流程研究和生产线安装调试的重任。这位专家六十年代毕业于天津大学动力系，长期从事电力生产技术管理，具有深厚的理论基础、丰富的实践经验以及卓越的组织协调能力。他与周所长珠连璧合，优势互补，协力攻关。经过全所人员夜以继日的苦战，在短期内把中试设备改装成年产 20 万 m2 纳米自洁净玻璃生产线，一次试车成功，生产出5000m2“热弯夹胶纳米自洁净玻璃”，及时地满足了长春市长江
6、路商业步行街工程之急需。同时，也实现了纳米自洁玻璃的工业化生产，并在我国首次实际应用于大型城市建筑工程。传统产业的二次革命众所周知，玻璃用途广泛，关系国计民生，是历史悠久的传统产业。目前，我国现有 100 多家大型玻璃生产厂家，年产量约占全世界的 30%，号称玻璃生产大国。但普通玻璃多，特种玻璃少，有的仍需进口。从总体上讲，供大于求，年过剩量约在 28%左右，因此，玻璃市场竞争异常激烈。纳米自洁净玻璃的问世，改变了玻璃的性能，市场竞争已不再是同类性能产品质量优与劣的差异，而是不同性能产品本质上的差别。纳米技术广泛应用玻璃生产及其玻璃制品后，就是用高科技改造传统产业，使传统产业更新换代，传统产业
7、提升档次，这是玻璃产业的革命性飞跃，必将带来巨大的经济效益和社会效益。4长春新世纪纳米技术研究所研制生产的纳米自洁净玻璃性能独特，具有多种特殊功能。首先，它具有自洁性。这种玻璃是在平板玻璃的双面镀一层纳米 TiO2 薄膜，具有光催化活性，在紫外光作用下，亲水性和亲油性好。沉积在玻璃上的各种有机污染物在阳光照射下，均能被 TiO2 所分解，达到自洁的效果。雨水落在玻璃上，能形成水膜，不留水迹污痕。采用纳米自洁净玻璃，可节省高层建筑定期清洗的昂贵费用和免除居民经常擦拭门窗玻璃的劳作之苦。在自洁的同时，光催化剂还能连续不断地分解甲醛、苯、氨气等有害气体，杀灭室内空气中的各种细菌和病毒，有效地净化空气
8、，减少污染，改善工作和生活环境，有利于人们的健康，提高生活质量。 其次，纳米自洁净玻璃光透过率高。TiO2 膜层厚度为 0.3 微米，平均粒径为 10-20 纳米，晶型为锐钛矿型。纳米自洁净玻璃还具有近乎完美的光学性质，在近紫外线和近红外波段具有较低的透过率，而在可见区却又有很高的透过率，透过率可达到 75-80%（国家规定汽车玻璃的标准透过率为 70%）。这是门窗玻璃的最理想光谱，可同时作为阳光屏蔽玻璃和汽车安全玻璃。纳米自洁净玻璃膜层牢固性好。经反复破坏性实验，这种玻璃具有很长的寿命，甚至与普通玻璃一样经久耐用。经过高温处理，TiO2 膜层与玻璃烧结在一起，十分牢固，不变质，不脱落。同时，
9、这种玻璃还耐酸、耐碱、防腐蚀，可以广泛应用于幕墙、大厦、住宅总而言之，纳米技术应用于玻璃生产，形成产业化，为传统玻璃产业注入勃勃生机。长春新世纪纳米技术研究所采用纳米技术生产的钢化玻璃，夹层玻璃性能非常好，产品投入市场后，深受客户的欢迎。长春市长江路商业步行街顶棚采用5“热弯夹层玻璃”，经过雨季的考验，其独特性能全面显露出来，人们交口称赞：这是一个奇迹！纳米自洁净玻璃的辉煌前景纳米自洁净玻璃研制成功与投放市场应用，在国内外引起一次次轰动。2001 年 8 月，长春新世纪纳米技术研究所向国家专利局申报了专利，今年 2月，专利内容在社会公开后，犹如一石激起千层浪，比利时、德国、日本等国家的专家、学
10、者和企业相继来函索取资料和样品；比利时格拉威堡公司是世界生产玻璃最悠久的企业，在来信中表示出强烈的交流合作诚意；美国一家投资公司也主动提出投资合作意向，目前正在洽谈中。这一重大科研成果的问世，在国内也掀起一阵阵波澜，黑龙江、天津、江苏、浙江、云南、四川、广东等省（市）的企业家都纷纷表示迫切的合作愿望，有的厂家还抢先一步签订了合作意向书。国内外一些专利机构也都投来关注的目光，并授予研究所各种荣誉。2002 年 3 月，英国国际专利发展中心授予“纳米级自洁净玻璃及生产工艺”为专利博览会金奖；4 月 10 日， 人民日报市场信息中心把“纳米级自洁净玻璃及生产工艺”专利技术（产品）列为人民日报市场报国
11、家重点专利“最具投资效益实用/发明成果专题推荐活动的重点入选对象”，并授予周所长“中华优秀发明创造者”荣誉称号。2002 年 5 月 18 日，际专利技术博览会组委会向研究所颁发了荣誉证书（“纳米级自洁净玻璃及生产工艺”项目在 2002 年际专利技术博览会上荣获金牌奖），并授予周所长个人“世界科学发展成就奖”；周所长还十分荣幸地被英国6伦敦应用技术研究院聘为特约研究员。纳米自洁净玻璃有着重要的推广应用价值和辉煌的发展前景。目前，我国现有浮法玻璃生产线 70 余套，年产量约 900 万吨，加上其它方法生产的玻璃，全国玻璃年产量约在 2.04 亿重量箱。随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，
12、环保意识的逐渐增强，纳米自洁净玻璃必将成为国内外市场上的走俏商品。据有关方面专家保守预测：今后 20 年市场高档优质玻璃需求量大致为：2005 年为 0.65亿重量箱；2010 年为 1.5 亿重量箱；2020 年为 1.9 亿重量箱。每 5 年上升率分别为169%、136%、127%，可见我国高档优质玻璃市场发展空间潜力巨大。因此，纳米自洁净玻璃具有明显的市场竞争优势，其发展前景十分可观。目前，长春新世纪纳米技术研究所的专家们正全力以赴筹建新厂房。一座占地 21000m2 的现代化纳米自洁净玻璃厂已经在长春高新技术产业开发区拔地而起，投产后年产量可达到 200 万 m2.纳米技术研究仅有十多年的历史，研究所涉猎这一领域也只有五年，在这样短的时间里便取得重大突破，走在世界的前列，为社会做出特殊贡献，为国家争得了荣誉，真是可喜可贺！更让人们敬佩的是这些成果显赫的专家们都具有热爱科学、献身社会的奋斗精神，他们雄心勃勃，敢于登攀，事业如日中天。我们热切希望并完全相信，在他们取得纳米技术产业化重大突破后，自洁净纳米玻璃将越来越广泛地应用于社会的各个行业，他们研制的各种其它产品也将迅速相继问世，为促进人类健康，提高人们生活质量不断做出重大贡献！
