廃水処理におけるナノ材料とナノテクノロジーの役割：計量書誌学的分析

背景

「ナノマテリアル」と「ナノテクノロジー」が提唱されて以来、それらは分野内および分野を超えて科学分野の焦点となってきました。おそらく、継続的な研究資金とナノメートル領域の科学的進歩により、新しいNNは、化学[1]や材料科学、医学および薬理学[2]、電子およびフォトニクス、環境およびエネルギー[3]などの分野の開発を促進します。さらに、NNは表面積が大きく、反応性が高いため、廃水処理に貢献する上でも重要な役割を果たします[4、5]。

世界中で人口の増加が続く生活水準の向上に伴い、大量の排水は私たちの社会に深刻な課題と負担をもたらします[6]。廃水処理システムは、下水と、河川、湖、貯水池、地下水などの天然水源との接点です。したがって、廃水処理システムの有効性は、水のリサイクルに大きな影響を与えます。多くの場合、廃水を適切に処理することで、飲料水の安全性[7]と資源回収[8]が保証されます。したがって、技術革新を廃水処理の主要な目標にすることは誇張ではありません。ありがたいことに、NNは私たちにもっと多くのオプションを提供します。 NNに依存する次世代の廃水処理および給水システムは、高効率[9]、環境に優しく、副産物を含まない[10]だけでなく、経済的にも実現可能です[11]。 NNは、吸着[12]、膜および膜プロセス[13]、光触媒、消毒および微生物制御、検知および監視[14]を主な用途として、廃水処理で高性能を提供します。商業的に設計されたナノ粒子の増加が廃水処理プラントへの最終的な道を見つけるという事実を考慮して、一部の研究者は処分プロセスへの影響の可能性について懸念を示しています[15]。廃水処理においてNNがどのような役割を果たしているかをよりよく理解するには、科学的ガイドラインに定量的および定性的な評価が必要です。

近年、膨大な情報から有用なポイントを迅速かつ正確に把握するための新しい戦略として、計量書誌学的手法が特定されています。これは、特定の期間におけるドメインの開発を数学的に評価するために使用できます。 Zyoud etal。 [16]は、計量書誌学的手法を用いてほぼ1世紀にわたって相対的な出版物を研究することにより、リチウム毒性に関する将来の研究へのガイダンスを提供しました。張ら。 [17]は、ウォーターフットプリントの計量書誌学的分析を行い、水-食物-エネルギーのつながりやウォーターフットプリント変動の駆動メカニズムなどの要因がこの分野の発展を促進することを発見しました。やたがんばば他[18]相変化材料とカプセル化の主題に計量書誌学的測定を導入し、将来の研究のための洞察を提供しました。 CiteSpaceは、知識ドメイン視覚化ソフトウェアとして設計されています[19]。そして、このツールの中心的な概念は、バースト検出、中間中心性、および異種ネットワークです[20]。さらに、図[21]を通じて、わかりやすい視覚形式で結果を表示できます。上記の理由の結果として、CiteSpaceは科学研究者の間でますます普及しつつあります[22、23]。

重要性と出版物数の指数関数的成長を考えると、その過去、現在、そして将来の研究の批判的分析が急務です。この論文は、計量書誌学とCiteSpace法を組み合わせた手法を用いて、1997年から2016年までの廃水処理関連の科学的研究におけるNNの開発を調査しようとしています。

メソッド

データソース

Web of Science Core Collectionは、重要なジャーナルのほとんどをカバーしており、さまざまな科学分野で広く適用されています[24、25]。廃水処理におけるNNのトピックに関する適格な情報を取得するために、Science Citation Index Expanded（SCI）データベースからデータソースを取得しました。信頼性の高い正確な記録を目指して、「ナノ*」と「下水処理」または「廃水処理」または「下水処理」または「廃水処理」を検索戦略として使用しました。検索は2017年6月30日に行われ、1997年から2016年までの期間内に出版物が選択されました。その後2604件のレコードが収集されました。

計量書誌学的分析

計量書誌学は、公開データベースに基づいて出版物の分布、変動、および関係を定量的に把握するための数学的および統計的手法に関連する包括的な手法です[26]。有効な情報を分割することで、文献の特徴と基礎知識のさらなる分析が可能になります。

ソーシャルネットワーク分析は、リレーショナルデータの表現と分析に役立つツールです[27]。それは、異なる社会的役割間の複数の関係に関する定量的測定方法を提供します。 Gephは、ソーシャルネットワーク分析用の普及ソフトウェアです[28]。そして、この研究では、生産性の高い国/地域および機関間の協力ネットワークを表示するために適用されます。

視覚化分析

視覚化分析とは、さまざまなネットワークモデリングツールによってマップ上に大量のデータを表示することを指します[23]。次の調査では、CiteSpaceを共起するキーワード調査に使用します。また、ArcGISは、世界中の教育機関の分布を説明するために採用されます。

結果と考察

研究出版物の特徴

廃水処理におけるNNに関する2604件の記録のうち、「Article」は91.90％（2393件）を占め、Review and Proceedings Paperはそれぞれ約7.45％（194件）と5.45％（142件）を占めました。会議の要約、本の章、ニュース項目、社説、訂正など、他の種類の記録は1％未満でした。この論文では、記事のみをさらに調査します。

英語で印刷された記事は全記録の98.96％であり、次に中国語で0.71％でした。フランス語、ドイツ語、マレー語、ポーランド語、スペイン語を含む他の5つの言語すべての割合は、0.4％未満でした。多くの中国人作家が廃水処理におけるNNの研究に参加したことを考えると、英語と中国語の両方の論文が考慮されます。

図1に示されているように、ヒストグラムは、1997年から2016年までの廃水処理におけるNNに関連する記事の変化を示しています。最初の5年間は、発行数が少なく、年間平均5回でした。 2002年から2006年の間に、平均出版数は約25であり、前の期間のわずか5倍でした。 2007年の48から2009年の74に着実に増加した後、年間の出版記録は100を超え、2011年には138に達しました。次の5年間で、出版のペースは急速かつ大幅に上昇しました。したがって、このトピックが科学分野でますます関心を集めていることを示しています。図1のフィッティング曲線は、この領域での指数関数的成長のアイデアを示しています。そして、年（x）と出版数（y）の正確な関係は、数学的な形式でリストされています。これは、廃水処理におけるNNの研究が今後数年間ホットトピックであり続けることを保証します。

1997年から2016年までの生産性の高い上位6か国の年間発行数。 TP：出版物の総数。国の後の数は、この分野におけるこの国の期間中の出版物の総数です

図1の折れ線グラフは、最も生産性の高い6か国の年間出版物の出力パフォーマンスを示しています。出版レベルは低いものの、米国は最初の10年間、一般的にこの分野のパイオニアの役割を果たしました。その後、中国での出版数は、次の10年間で堅調な増加を経験し、維持し、962の記事で主導的な地位を占めました。これは、環境ナノ材料とナノテクノロジーを戦略的な場所に持って行った中長期科学技術開発計画（2006–2020）の国家概要によるものです。成長傾向は米国でも観察されましたが、はるかに穏やかな形でした。 2016年末までに、米国は324冊の出版物を発表しました。しかし、イラン（140）、インド（105）、韓国（104）、スペイン（101）による廃水処理のNNに関する論文の数はそうではありませんでした。最近5年まで明確な増加を示しています。そして、2つのトップ国との間に明確なギャップが見られました。その結果、生産性の高い国々がこのドメインの全体的な発展に貢献したことを示すことができます。

国/地域の貢献

すべての記録に添付されている住所と所属は、国/地域および機関の評価にとって効果的な情報と見なすことができます。著者の住所が欠落しているため、このセクションの分析には2391件の記事のみが適用されました。 20年以上にわたって、83の国/地域で廃水処理におけるNNSに関する出版記録がありました。また、上位20の国/地域が出版物全体の83.95％を占めています。

表1では、最も生産性の高い20の国/地域が、出版物の記録、国際協力の有無にかかわらず出版物の数と割合、筆頭著者と対応する著者によって出版された出版物の数、およびh指数情報に従ってランク付けされました。あらゆる面で、中国はリストの中で2番目に生産性の高い国である米国よりも有利でした。米国がかなりのコラボレーションとh指数のパフォーマンスを獲得し、中国の出版数はわずか3分の1であったことは注目に値します。 h指数は、出版記録の影響と量の両方を測定するための指標として使用できることを考えると、米国は中国よりも高品質の出版物の割合が高い可能性があることを示しています。米国と比較して、イランはすべての面で明らかに遅れをとっていました。そして、コラボレーションとh指数のランクに関しては、イランはそれぞれ20位と11位になりました。中国と米国を除けば、総出版数で7位のオーストラリアは、他のどの国よりも多くの活動を示しました。総出版数に優位性はありませんが、オーストラリア、シンガポール、ドイツ、カナダは比較的高いh指数ランクを獲得しました。

次に、ソーシャルネットワーク分析を適用して、生産性の高い上位30の国/地域間の共著関係を分析しました。結果は図2に表示されています。特に、米国と中国はすべての国/地域の中で最も緊密に連携していました。彼らは66の共著出版物を作成しました。また、中国と香港、サウジアラビア、英国との協力も目覚ましいものでした。特定の国/地域と比較的強力な協力関係を築いた中国とは異なり、米国は密度は低くなりますが、より広範囲の国/地域とのつながりを維持しました。

生産性の高い上位30の国/地域の協力ネットワーク

機関の貢献と配布

著者の住所の情報によると、1871の機関が廃水処理におけるNNに関心を示しています。および追加ファイル1：図S1は、世界中で取得されたすべての機関を示しています。人口密度の高い地域は、主にヨーロッパ、東アジア、北アメリカの3つの主要な経済地域から来ました。機関の数が最も多かったのはヨーロッパで、次に東アジアと北アメリカが続きました。

表2に示されているように、上位30の機関の約3分の2は中国からのものであり、2つはシンガポールからのもので、1つはイラン、マレーシア、および米国からのものでした。中国科学院はこの分野で最も多くの出版物を寄稿し（149）、同済大学（49）とハルビン工業大学（40）がそれに続いた。全記事の半分以上（54.75％）は、複数の機関によるコラボレーションに関係していました。筆頭著者の機関、対応する機関、および著者の機関に関する出版物番号のランクは、一般に総出版物数と一致していました。浙江大学とアリゾナ州立大学は、総出版数で目立った業績を上げていないことは注目に値しますが、筆頭著者の国と対応する著者の国でそれぞれ8位と9位にランクされています。 h指数のランクに関しては、中国科学院が1位を維持しました。それにもかかわらず、シンガポール国立大学、トンジ大学、上海交通大学、およびさまざまなランクの南洋理工大学は、同様のh指数（16または17）を持っていました。

追加ファイル1：図S2に示すように、中国科学院と中国科学技術大学は強力な協力関係にありました。コラボレーションの大部分が中国の機関間で行われたことは注目に値します。ネットワークの中心として、中国科学アカデミーはほとんどすべての国内機関と提携していましたが、海外とのコミュニケーションは限られていました。それに加えて、中国のハルビン工業大学も他の6つの研究所とうまく協力しました。さらに、ETH、スイス、アリゾナ州立大学、イスラムアザド大学、およびテクノールマレーシア大学は、相互の協力のみを示しましたが、協力ネットワーク全体との接続を失いました。図3には、米国のデューク大学が見つからなかったことを指摘する必要がありました。これは、他の上位30機関と協力していなかったことを意味します。

生産性の高い上位30機関の協力ネットワーク

追加ファイル1：図S2に示されている、20年にわたる上位5つの生産機関の年次刊行物。 2005年以前は、これらの上位5機関の中で出版記録はほとんど見つかりませんでした。それ以来、出版数は、数年の明らかな変動にもかかわらず、急速に増加しました。中国科学院が大きな一歩を踏み出し、他の4つの機関を上回ったのは2011年のことでした。その後、それはより高い成長率を維持し、過去5年間でトップにランクされました。これら5つの最も生産性の高い機関の傾向は、この分野が世界中の研究者の注目を集めるようになっていることを示唆しています。

主題カテゴリとジャーナルの分布

検索されたすべての記事は、44の主題カテゴリに分類されます。表3にリストされているように、エンジニアリングは1069レコードで最初にランク付けされ、次に化学が757レコードで、環境科学とエコロジーがそれぞれ702レコードでランク付けされました。追加ファイル1：図S3に示されているように、生産性の高い上位6つのサブジェクトカテゴリの数は、最初の5年間でほとんど増加しなかった後、着実に増加しました。 2015年以前は、エンジニアリングは比較的速いペースで上昇し、継続的に主導的な地位を占めていました。しかし、化学は2011年以降驚異的な成長を示し、2014年と2016年には、それぞれ環境科学と生態学、工学よりも有利になりました。考えられる理由は、研究者が廃水処理におけるNNの挙動の化学的メカニズムの重要性を認識したことでした。環境科学と生態学、および水資源の一貫した増加は、環境分野におけるNNの重要かつ潜在的な影響を暗示しています。工学、材料科学、科学技術の繁栄-他のトピックはおそらく新興のNNによるものです。

2393の記事は449のジャーナルに分かれています。表4にリストされているように、すべての出版物に対する上位20のジャーナルの貢献度は47.20％でした。化学科学の包括的なジャーナルであるRscAdvancesは、最も生産性の高いジャーナルであり、108のレコードがあり、続いて海水淡水化、および海水淡水化と水処理がそれぞれ97と96でした。世界中の環境分野で非常に高い評価を得ているEnvironmentalScience and Technologyは、76件の記録で7位にランクされました。それは、NNが環境問題としてますます懸念されていることを意味しました。さらに、表4にリストされているほとんどのジャーナルのインパクトファクター（IF）値が高く、その65％が4.2から9.5の範囲であることは明らかでした。一般に、IFはジャーナルの品質の効果的な指標と見なされています[29]。したがって、それは優れた科学者の間でこのトピックの普及を示唆しました。

追加ファイル1図S4は、上位5つのジャーナルの出版実績を示しています。明らかに、過去2年と3年は、Rsc Advances、および脱塩と水処理の急上昇傾向を目撃しました。しかし、海水淡水化は2012年に急激に減少し、その後は2005年から2010年の期間よりもさらに低いレベルを維持しました。さらに、他の4つのジャーナルは全期間にわたって変動が増加しました。廃水処理におけるNNの研究が、広くクロスオーバー研究に発展していることを示しました。

主な研究分野

論文のキーワードは、その主要なアイデアに関連する効果的なポイントを提供することができます。 CiteSpaceでのバースト検出は、廃水処理におけるNNの新たな傾向の兆候としてバーストキーワードを取得できます[30]。このセクションでは、2386レコードのみが分析されました。これは、別の7レコードが無効であり、情報が不完全だったためです。

キーワードに基づいてタイムラインで視覚化されたネットワークを図4に示しました。ネットワーク内の円と線の両方の色は、図自体の上部にある連続した年に対応していました。各ドットは、ネットワーク内のノードを表しています。そして、ノードはキーワードです。ノード間の線は、同時発生するリンクを示しています。重要な研究分野を持つハイライトノードは紫色のトリムでマークされていることを強調する必要があります。そして、より厚い紫色のトリムは、共起の頻度が高いことを示唆しています[31]。特に、吸着 （430）、劣化 （306）、ナノ濾過 （264）、逆浸透 （132）、メンブレン （130）、 TiO ₂ （183）、光触媒 （124）、限外ろ過 （114）、r emoval （461）およびナノコンポジット （157）は、初期の段階で出現した高頻度のキーワードでした。hile、カーボンナノチューブ （120）、収着 （96）、TiO ₂ ナノチューブ （72）、光触媒分解 （71）、光触媒 （55）、銀ナノ粒子 （103）、コンポジット （139）、水熱合成 （34）、酸化グラフェン （60）、グラフェン （43）、下水汚泥 （37）、変換 （34）および磁性ナノ粒子 （33）は最近頻繁に使用されるキーワードです。それは、それらが廃水処理におけるNNの研究の焦点であることを示しました。

同時発生するキーワードに関連するネットワークのタイムラインビュー

キーワードバーストは、議論された領域の研究ホットスポットの効果的な指標です[22]。キーワードバーストは、特定のキーワードがますます多くの他のキーワードと接触しており、科学分野から大きな注目を集めていることを示唆しています。表5に、1997年から2016年の間にバーストが最も多かった上位20個のキーワードを示します。最後の列の年は、キーワードバーストの特定の期間を表しています。 1998年以降、多数のキーワードが出現し始めました。最も強力な上位3つは、ナノフィルトレーションでした。 、r 逆浸透 、および限外ろ過 バーストアウト期間はそれぞれ14年、10年、13年と長い。 ナノ濾過をとる たとえば、バーストは1998年に始まり、2011年に終わりました。これはナノ濾過を意味します。 1998年から2011年までのコースでは、特に注目され、研究のホットスポットでした。一般に、キーワードバースト期間は、図4の結果と一致していました。同様に、高頻度のキーワードと同様に、キーワードバーストのほとんどは浄水とNNの応用のコアナノテクノロジー。その上、キーワードの最新のバーストは複合でした 、グラフェン 、および下水汚泥 。複合ナノ材料とグラフェンが新たなトレンドになっていることを示唆しているのかもしれません。一方、NNの調査範囲は、下水汚泥の調査にも及んでいます。

最も引用数の多い記事

最も引用数の多い出版物は、科学分野の研究への関心と鍋を示すための有用な指標でもあります[32]。期間中に最も引用数の多い10の出版物と、ほぼ3年ごとの上位3の出版物が、ほぼすべて表6にリストされています。環境科学と技術、および水研究は、上位10の引用数の多い記事の中で最も普及しているジャーナルでした。それぞれ5と3で。リストされているすべての引用に米国が最も貢献し、中国が2番目になりました。

引用を分析することにより、廃水からの汚染物質除去のためのさまざまなNNの使用が一貫してホットフィールドとして維持されていることがわかりました。新しいナノ材料の開発と応用は、言及されたすべての記事の中で人気のある主題でした。一般に、引用数の多い出版物に従って見つかったホットポットは、パート3.5と同様の傾向を示しました。そして、これは、最近3年間で引用数の多い論文の観点から特に明白でした。 9つの論文のうち、4つの研究はグラフェンに基づいていました 廃水処理での利用。さらに、磁性ナノ粒子 、カーボンナノチューブ 、および銀ナノ粒子 左の5つの論文にも記載されています。さらに、人間と環境の両方に対するナノマテリアルの悪影響も研究者の懸念を集めていることに注意する必要があります。ナノマテリアルが私たちの社会にもたらした進化にもかかわらず、研究者が合理的な方法でナノマテリアルを検討していることを示唆しました。

廃水処理におけるNNの現在および潜在的なアプリケーション

吸着、膜ろ過、および検知と検出は、計量書誌学的分析に基づく3.4〜3.6の4つの焦点でした。これは、廃水処理におけるNNの主な機能に基づいていました。多種多様な水源からの水質汚染が増加し、出現していますが、問題を解消するために私たちが頼ったメカニズムはほとんど変わりませんでした。したがって、上記の4つのカテゴリーからNNの現在と将来を批判的にレビューしました。 NNの潜在的なリスクは、アプリケーションの領域を超越するためにここでは詳しく説明されていません。

吸着

吸着は、操作が簡単で、一般的な有機および無機汚染物質の普遍性があるため、他の水戦略よりも好ましい選択でした[33]。サイズに依存するナノ構造は、従来の吸着剤の長年のボトルネックであった、同等の比表面積または活性部位におけるナノ材料固有の利点を保証しました。カーボンベースのナノ吸着剤、通常はカーボンエアロゲル[34]、カーボンナノチューブ（CNT）[35]、グラフェン[36]、およびそれらの混成状態[37]は、廃水処理に有望であり、重金属および有機物に対する優れた性能を示します。汚染物質の除去は一般的に実証されています。それらのグラファイト表面の疎水性のために、炭素ベースのナノ吸着剤は緩い凝集体を形成し、それは有効表面積を減少させ、吸着エネルギーを増加させた。この欠点を取り除くために官能基または金属酸化物ナノ粒子が導入されましたが、吸着プロセス後の水からの完全な回収は運用コストのままでした[38]。炭素ベースのナノ吸着剤の再生と再利用は、水性pHを下げることによって達成できます[39]。再生後の吸着容量は比較的安定していた。過去数年間で目覚ましい進歩が見られましたが、製造と精製のステップで汚染物質や不純物が発生し、構造が劣化することさえありました。さらに、望ましいまたは均質な多孔質ネットワークを備えたカーボンナノ粒子の合成は、この分野のすべての研究にとって依然として主要な課題です。

粉末の形で、ナノ吸着剤は、混合プロセスに関連する任意のスラリー反応器の既存の処理プロセスに容易に統合されます。ナノ吸着剤を分離して回収するには、対応する分離技術が必要です。ナノ粒子をペレット/ビーズに固定してナノロードシステムを形成するために、いくつかの改善が行われました。物質移動の制限とヘッドロスに関する問題が発生する状況では、それ以上の分離プロセスは省略できます。

膜ろ過

水および廃水処理システムの一般的な構成要素として、膜プロセスは、サイズに基づいて精密ろ過（MF）、限外ろ過（UF）、およびナノろ過（NF）に分けられました[40]。膜プロセスの重要な部分はろ過材料であったため、NNはより効率的な水ろ過プロセス（ナノファイバー膜、ナノコンポジット膜、薄膜ナノコンポジット（TFN）膜）に貢献していました[40]。膜ファウリングに起因する高いエネルギー消費、寿命の短縮、およびろ過の失敗は、膜プロセスの主要な課題でした。機能性ナノ材料で修飾された膜は、このジレンマに直面する有望な機会と見なされていました。アルミナ[41]、シリコン[42]、ゼオライト、およびTiO [43]などの無機ナノ粒子で装飾することにより、膜の親水性[44]が増加し、ファウリングを回避しました。 Hoekの研究グループからの新しい概念であるTFN膜は、ゼオライトNaAナノ粒子をポリアミド層に埋め込んで複合膜を形成することから始まりました[45]。また、一般的なTFC膜と比較して大幅な膜流束の向上が達成されました[45]。しかし、この分野では、ナノ材料がTFN膜のポリアミド層の特性をどのように改善するかについての有意義な研究が期待されていました。また、ナノAgは、バイオフィルムの形成を防ぎ[46]、膜表面のウイルスを殺すために[47]高分子膜にも添加されました。 TiO ₂ ベースのナノ材料およびナノゼロ価鉄（nZVI）などの金属/二金属触媒ナノ粒子は汚染物質の分解に対する一般的な触媒であったため、それらを膜に組み込むと残留物の保持が効果的に緩和されます。

センサーと検出

PAH、PCB、PBDEなどの膨大な数の合成有機化合物が、非常に低濃度で水質汚染を引き起こしました。廃水処理の主な課題は、それらを迅速かつ正確に検知して検出することでした。多くの人にとって、ナノマテリアルは優れた吸着剤でした。それらは、検出しきい値を満たすために汚染を集中させました。 CNTは、有機化合物の検出のために実際の水サンプルで使用されてきました[48]。 Au-TiO ₂ ナノコンポジットは、1.0 ng / mlレベルで微量の有機リン系殺虫剤（OP）と良好な線形を示しました[49]。 TiO ₂ に基づく多機能ナノチューブアレイ 除草剤4-クロロフェノール（4-CP）、ジクロロフェノキシ酢酸（2,4-D）およびメチルパラチオン（MP）の検出に使用されました[50]。病原体とウイルスもまた、廃水中の長期的な脅威と見なされてきました。ナノサイズのデバイスの表面積/体積比が大きいため、NNに依存するナノバイオセンサーは、一部の病原体およびウイルスの診断において高速でタイミングが良かった。量子ドット[51]、カーボンナノチューブ[52]、酸化グラフェン[53]、シリカ[54]、および金属ナノ粒子[55、56]は、センサーおよび検出技術の強固な基盤でした。現在の課題は、複雑な廃水サンプル中の病原体とウイルスの誤検出を排除することを目的としています。さらに、ポータブルで再利用可能な検出器の研究開発も創造的な取り組みになります。

結論

計量書誌学的手法を適用して、廃水処理におけるNNの開発を調査しました。出版物の数は、調査された20年の間に指数関数的な増加を経験しました。中国は最も生産性の高い国であり、h指数が最も高い（62）記事全体の40.22％（962）を占めていました。しかし、中国の出版数の3分の1しかない米国は、おおよそのh指数を達成しました（55）。さらに、中国と米国は、国際協力において他の国/地域よりも圧倒的な優位性を持っていました。そして、それらの間で最も強い協力関係が観察された。中国科学アカデミーは最も強力な協力能力を持っていましたが、海外の機関とのコミュニケーションは限られていました。

グラフェン、ナノチューブ、磁性ナノ粒子、銀ナノ粒子は、近年の鍋です。そしてNNは、空間構造におけるより詳細で洗練された分類に向けて発展しています。従来のNNとは異なり、処理の最適化と正確な制御により、多成分または多元素を含むナノコンポジットが登場しました。研究者たちは、ナノマテリアルを準備するのではなく、設計しようとしています。しかし、実用化には、NNのより幅広い商業化が急務となっています。危険で有毒なナノ粒子は、環境の安全と公衆衛生にリスクをもたらします。その悪影響を排除し、資源のリサイクルを実現するために、同期回復技術が緊急に必要とされています。一部のNNは水および廃水処理に広く適用されていますが、商業的にそれらを最大限に活用するにはほど遠いです。

略語

CP：

国際的に協力している出版物の数

FP：

筆頭著者の国としての出版物の数

NN：

ナノマテリアルとナノテクノロジー

R（％）：

あるアイテムのランク（数の比率）

R（h-index）：

特定のアイテムのランク（h指数の値）

RP：

対応する著者の国としての出版物の数

SP：

単一国の出版物の数

TP：

総出版数