人类的一切活动都是和能源分不开的，而且世界历史上和目前的一些政治和军事冲突都是和抢占能源密切相关。从十年前的中东战争，到近期的巴以冲突，美国一直把中东问题作为外交和军事的首要问题，其根本就是保证中东石油向美国源源不断地廉价输送。在美国目前一加仑的汽油只要0.9美元，而同样单位的饮用水还要一美元以上，真是油比水便宜!然而，从长远的战略出发，美国不但保留阿拉斯加和德克萨斯的巨大石油不开采，而且还有大量的战备储存油。由此可见保护原油资源就是保护子孙万代的利益!随着人们对环境的要求不断增高和各国环保法律的严格实施，对汽车尾气处理的要求愈加苛刻。因此汽车尾气处理的市场极其巨大，开发这个领域的新技术将会在这个市场中占有一席之地。汽车尾气处理，主要是寻求有效催化剂及其载体来把有害气体变为无害物质。尾气中的未燃烧的或燃烧过程中形成的碳氢化合物，它们可被氧化为无害气体。尾气中的一氧化碳可被氧化为二氧化碳。尾气中的一氧化氮必须处理为无害的氮气或氮的其他氧化物。能把这三类有害气体变为无害的催化剂叫三向催化剂(Three Way Catalyst)。三向催化剂必须高度分散，从而具有极大的表面积，以便尾气的有害气体分子与之充分接触，使它们之间发生化学反应。把有害的气体变为无害气体的关键是要有能“及时”提供氧原子的物质，称之为“氧输运体”或“氧存储体”。由于内燃机是周期性排放尾气，所以在尾气排放的间隙，空气必然存在。因此，这种氧输运体可以从空气中吸收氧气，而在尾气与之接触的瞬间释放出氧从而进行氧化反应。所以寻求具有这种氧输运体，即把催化剂形成极微小的颗粒而载于具有大表面的载体上，就是尾气处理的关键，这就是纳米科学和技术在环境科学中的应用。汽车尾气处理需要这种技术，各种燃烧柴油、重油、航空汽油的内燃机、燃汽轮机都需要这种技术。要实现氢燃料电池应用于汽车，技术上必须要求有安全、有效的制氢技术。人们担心氢气在运输中的爆炸，所以如何运输氢也是要解决的问题，输运材料将成为研究的热点。现有的稀土与镍的金属间化物可以储氢，但要用于汽车，却有储氢量与材料重量之比比较小的问题。因此研究和开发新型高储氢而重量轻的储氢材料有着极广阔的市场。
    要实现上述美景就要求寻找能把水中氧输运给甲烷中碳的催化剂，也就是氧输运体，就是在原子分子水平上进行调控，这种对原子和分子的调控能力就是今天纳米科学与技术的内容。人类在21世纪的科技竞争就是看谁首先理解和掌握调控原子分子的能力，使人类充分利用太阳能和存储于绿色植物和水中的能量，采用太阳能和氢为动力燃料，形成绿色经济，从而使人类生存的环境更加协调，和平和美好! 为了解决未来的无污染能源的需求，小布什上台后大力推行燃料电池技术。2001年11月在美国科罗拉多州丹福召开了“现在就用氢”(Hydrogen Now!)的研讨会。人们认为采用氢燃料不仅能解决短途化和可移动能源问题，空气污染，温室效应等环境问题，而且氢燃料会导致“氢经济”，即以氢为能源而驱动的政治和经济。氢经济的实现将可减少或消除以争夺石油为目的的政治、军事冲突，有利于世界和平。因此大力发展氢燃料技术就成为科技界的一大热门话题。在分子中含氢量最大的是甲烷(CH4)和水(H2O)。而甲烷(俗称沼气)可以通过植物而制成，而植物是太阳能的存储体，所以甲烷和水是地球上取之不尽，用之不竭的能源。如何把甲烷中的碳和水中的氧结合起来而释放出氢，就成为催化研究的核心。任何化学反应都要激活能，如果这种能量是太阳能，那么太阳能、甲烷和水就成为人类能源的理想来源。太阳能的利用和研究已进行多年，过渡金属硫化物研究得最多。10年来进行了大量的氧化钛纳米颗粒与碳氢氮等化合物组合在一起的太阳能电池的研究，并取得了很大进展。然而太阳能中的长波区还未被充分利用。如果把太阳能中的热能变为从甲烷和水中制取氢气的“激活能”，那么人类将可以获得清洁、方便、用之不尽的能量——氢，人类的经济生活将从石油、煤转移到氢经济，即“绿色经济”。

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