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生态环境材料有哪些?

生态环境材料

什么是生态环境材料

  生态环境材料是指那些具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料。良好的环境协调性是指资源、能源消耗少,环境污染小,再生循环利用率高。生态环境材料是人类主动考虑材料对生态环境的影响而开发的材料,是充分考虑人类、社会、自然三者相互关系的前提下提出的新概念,这一概念符合人与自然和谐发展的基本要求,是材料产业可持续发展的必由之路。生态环境材料是由日本学者山本良一教授于20世纪90年代初提出的一个新的概念,它代表了21世纪材料科学的一个新的发展方向。

生态环境材料发展的意义

  人类的生产过程从材料的生产-使用-废弃的过程来看,可以说是将大量的资源提取出来,又将大量废弃物排回到自然环境的循环过程,人类在创造社会文明的同时,也在不断的破坏人类赖以生存的环境空间。传统的材料研究、开发与生产往往过多的追求良好的使用性能,而对材料的生产、使用和废弃过程中需消耗大量的能源和资源,并造成严重的环境污染,危害人类生存的严峻事实重视不够。

  生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的,是国内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。

生态环境材料发展的方向

  生态环境材料研究的主要方向有:

  ①减少人均材料流量,减少材料集约化程度;

  ②减少寿命周期中的环境负荷,使用生态化的生产工艺;

  ③开发天然能源,使用藏量丰富的矿物和天然材料;

  ④避免使用有害物质,使用”清洁”材料;

  ⑤使用长寿命材料,强化再生利用,强化生物降解性;

  ⑥修复环境,强调生态效率(性能一环境负荷比);

  ⑦环境负荷小的高分子合金设计;

  ⑧可再生循环高分子材料的设计;

  ⑨完全降解高分子材料设计;

  ⑩高分子材料加工和使用过程中产生的有害物质无害化处理技术。

生态环境材料的类型

生物降解材料

  生物降解材料是20世纪80年代后由于环境和能源之间的矛盾凸显而发展起来的一种新型高分子材料 。它是指在一定条件下、一定时间内能被细菌、霉菌、藻类等微生物降解的一类高分子材料。真正的生物降解高分子在有水存在的环境下,能被酶或微生物水解降解,从而使高分子主链断裂,分子量逐渐变小,以致最终成为单体或代谢成二氧化碳和水。

高分子材料

  长寿命高分子材料的开发是未来高分子材料重要研究内容之一,但是应根据用途和是否对环境产生深远影响进行综合研究 。通过延长高分子材料的使用寿命,从而提高资源的利用率,降低资源开发速度。目前日本在长寿命高分子材料研究方面处于领先地位,日本出兴光产公司开发了长寿命蓝光和绿光有机发光材料 ,此材料改进了蓝光有机发光材料的分子结构,因而得到电流发光效率为9 cd/A,半寿命为223 000 h,不仅改进了绿光有机发光材料的色纯度,而且提高了寿命。兰伟等 对用于长寿命热电池的气相SiO,复合保温材料进行了研究。其所研制的保温材料在500~C,密度为0.265 g/em 时,导热系数0.0629W/(Ill·K),接近美国同类材料Min-K的水平。

仿生物材料

  人工制造的具有生物功能、生物活性或者与生物体相容的材料称为仿生物材料。仿生物材料在生物兼容性的基础上,从材料的制备到应用都与环境、人体有着自然的协调性。已经研究开发的仿生物材料主要有生物陶瓷及其复合材料、组织工程材料和仿生智能材料等。组织工程材料是用于取代某些生物体组织器官或恢复、维持以及改善其功能的一类仿生物材料。常见的组织工程材料包括组织引导材料、组织诱导材料、组织隔离材料、组织修复材料和组织替换材料等。仿生智能材料是指能模仿生命系统,同时具有感知和驱动双重功能的材料。仿生智能材料刚刚出现十余年,但已经发展成为生物材料领域最引人注目的研究热点之一。目前主要有智能高分子凝胶材料、智能药物释放体系以及仿生薄膜材料等。

延伸阅读

环境材料有哪些?

所谓环境材料,是指同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性,对环境的改善环境的材料。其中的“环境协调性”是指对资源和能源的消耗小,污染少。

具体从材料的性能上来说主要包括以下几个方面:

再生利用型材料,包括再生的可以降解的塑料、在家用电器中能够加以回收利用的电路基板,在生产和使用过程中污染较少并且能够回收再生的纸张等。

能够经自然界微生物分解或者能够自动降解的材料如新型的包装袋,由天然材料加工成的高分子材料等。

为净化环境和防止污染而设计的材料如新型的不释放有害气体的墙体材料,高吸油性树脂等。

替代传统有污染的材料的新型材料如冰箱内的全无氟制冷剂等。

与洁净能源相关并且能够利用它们的材料,如燃料电池中的储氢材料。

环境材料有区别于传统材料的特点。环境材料的主要特点就是在保证了它们具有良好的使用功能的前提下,在其生产、使用和回收处理过程中对资源的利用率很高并且在上面的三个过程中对生态环境无副作用。而传统材料在上面三个方面的效果往往是比较差的。

长期以来,人们忽视了材料的开发和应用必然受到生态环境的影响和制约。

根据大部分人的理解,环境材料的概念可以概括为:环境材料是指在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能的人类所需材料。

既包括经改造后的现有传统材料也包括新开发的环境材料。特别值得注意的是环境材料的概念或定义应当是确定的或不变的,而判别环境材料的标准是随科学技术的进步而发展或变化。

当所有的材料都“环境材料化”了的时候,那么,环境材料这个术语也就完成了它的使命。

什么是生态材料。什么是生态材料,生态材料?

生态环境材料是指那些具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料。良好的环境协调性是指资源、能源消耗少,环境污染小,再生循环利用率高。生态环境材料是人类主动考虑材料对生态环境的影响而开发的材料,是充分考虑人类、社会、自然三者相互关系的前提下提出的新概念,这一概念符合人与自然和谐发展的基本要求,是材料产业可持续发展的必由之路。 生态环境材料主要有:纯天然材料、仿生物材料、环境兼容性包装材料、环境兼容性涂层材料、环境降解材料以及环境工程材料等各类生态环境材料。

光催化生态环境材料有哪些?

光催化材料是指通过该材料、在光的作用下发生的光化学反应所需的一类半导体催化剂材料,世界上能作为光催化材料的有很多,包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体,其中二氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为世界上最当红的纳米光触媒材料。

生态环境材料销售包括哪些?

纯天然材料:木材,竹材,石材

仿生材料:人工关节和脏器

绿色包装材料:绿色包装袋

生态建材:无毒装饰材料,环境相容性涂料。

可再循环制备和使用的材料:再生纸,再生塑料,再生金属。

环境修复材料:这里大气污染的吸附,吸收和催化转化材料;这里水污染的沉淀,综合氧化还原材料。

这些都是生态环境销售材料。


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