《環(huán)境材料》PPT課件.ppt

1、第九章 環(huán)境材料,概述（定義、研究?jī)?nèi)容） 環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)（LCA） 傳統(tǒng)材料的環(huán)境材料化 天然材料的加工和應(yīng)用 綠色包裝材料 環(huán)境凈化、替代和修復(fù)材料 環(huán)境降解材料,9.1 概 述 可持續(xù)發(fā)展 20世紀(jì)90年代初，國(guó)際上提出了環(huán)境材料（ecomaterials） 定義：指同時(shí)具有滿意的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性，或者能改善環(huán)境的材料。其中的“環(huán)境協(xié)調(diào)性”是指對(duì)資源和能源的消耗小，對(duì)環(huán)境的污染少。,研究?jī)?nèi)容： A 理論研究： 1.對(duì)材料的環(huán)境性能的評(píng)價(jià)。 生命周期評(píng)估（life cycle assessment, LCA）：采用數(shù)理方法和實(shí)驗(yàn)量化方法，評(píng)價(jià)某種過(guò)程、產(chǎn)品和事件的資源、能源消耗，廢

2、物排放等環(huán)境影響，并尋求改善的可能。 2.材料的可持續(xù)發(fā)展理論。資源的使用效率、生態(tài)設(shè)計(jì)理論。 3.材料流理論和生態(tài)加工、清潔生產(chǎn)理論、再循環(huán)、降解、廢物處理理論。,B 實(shí)用研究： 1.環(huán)境協(xié)調(diào)材料，傳統(tǒng)材料的環(huán)境材料化。從人本的角度強(qiáng)調(diào)材料與環(huán)境的兼容與協(xié)調(diào)，開(kāi)發(fā)天然材料、綠色包裝材料和綠色建筑材料等。 2.環(huán)境凈化和修復(fù)材料。指各種積極地防止污染的材料，如分離、吸附、轉(zhuǎn)化污染物的材料。 3.降解材料，指通過(guò)自身的分解減小對(duì)環(huán)境的污染。,9.2 材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià),1.能源評(píng)價(jià)法。由于過(guò)于片面，基本上已被淘汰； 2.環(huán)境影響因子評(píng)價(jià)法?？紤]了多種影響因素，是能源評(píng)價(jià)法的進(jìn)步； 3.環(huán)境負(fù)荷

3、單位法。采用一種綜合的無(wú)量綱的數(shù)表示材料的環(huán)境影響，在歐美較為普遍； 4.生態(tài)指數(shù)，根據(jù)污染物來(lái)評(píng)價(jià)對(duì)象； 5.生態(tài)因子法，特點(diǎn)是研究材料單位性能所帶來(lái)的環(huán)境負(fù)擔(dān)； 6.生命周期評(píng)估，采用數(shù)理方法和實(shí)驗(yàn)量化方法，評(píng)價(jià)某種過(guò)程、產(chǎn)品和事件的資源、能源消耗，廢物排放等環(huán)境影響，并尋求改善的可能。是目前流行的高度綜合方法，被稱為“從搖籃到墳?zāi)埂钡脑u(píng)價(jià)方法。,生命周期評(píng)估的流程,（1）目標(biāo)和范圍的確定 LCA的準(zhǔn)備階段，也是最重要的環(huán)節(jié)。 目標(biāo)：界定評(píng)價(jià)對(duì)象、實(shí)施LCA評(píng)價(jià)的原因和評(píng)價(jià)結(jié)果的輸出方式； 范圍：功能單元的定義、評(píng)價(jià)邊界定義、系統(tǒng)輸入與輸出分配方法、評(píng)價(jià)模型及其解釋方法、資料要求、審核方法

4、、評(píng)價(jià)報(bào)告的類型和格式等。,（2）編目分析 根據(jù)評(píng)價(jià)的目標(biāo)和范圍，對(duì)資料收集和分類整理的過(guò)程。 （3）環(huán)境影響評(píng)價(jià) 在編目分析的基礎(chǔ)上，研究材料的各種污染對(duì)環(huán)境的量化影響。有4個(gè)基本步驟：分類、表征、歸一化和評(píng)價(jià)。,（4）評(píng)價(jià)結(jié)果的解釋 進(jìn)行綜合闡述和分析，最終給出評(píng)價(jià)的結(jié)果和建議。,分類：將編目條款與環(huán)境損害種類相聯(lián)系并分組排列的過(guò)程。 表征：對(duì)比分析和量化的過(guò)程。 歸一化處理：根據(jù)各種環(huán)境影響不同的計(jì)量單位，采用加權(quán)或分級(jí)的方法處理資料，以簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)過(guò)程，使評(píng)價(jià)結(jié)果一目了然。 評(píng)價(jià)：比較和量化不同種類的環(huán)境損害，最后給出定量的環(huán)境影響結(jié)果。,建立環(huán)境性能數(shù)據(jù)庫(kù) 基本原則是通用性、可比性、服務(wù)

5、性和預(yù)測(cè)性。,LCA實(shí)例紙杯與塑料杯的競(jìng)賽,1991年2月，美國(guó)科學(xué)雜志上刊登了一份紙杯和塑料杯的LCA評(píng)估報(bào)告（表9-2）。 作者認(rèn)為，塑料杯造成的環(huán)境污染相對(duì)要小一些。而報(bào)告受到他人的質(zhì)疑。 本例說(shuō)明LCA的結(jié)論不是固定不變的，有很強(qiáng)的時(shí)間性和地域性，更增加了它的復(fù)雜程度。,P146,LCA的局限性,應(yīng)用范圍上很少考慮對(duì)象主要功能及其相關(guān)效益； 評(píng)價(jià)范圍上的定義也往往使結(jié)果產(chǎn)生一定誤差； 評(píng)估方法上既包括客觀成分，也包括主觀成分。,9.3 傳統(tǒng)材料的環(huán)境材料化,9.3.1 金屬的環(huán)境材料化 思路： 盡量少采用或者不采用稀缺的、環(huán)境負(fù)荷大的元素，多采用儲(chǔ)量豐富、易于獲得的元素； 盡量采用同種

6、元素或者簡(jiǎn)單元素組合制造材料。例如用鋼纖維增強(qiáng)鐵基超細(xì)粉形成FeFe粉末冶金材料。,目前金屬的環(huán)境材料化主要是針對(duì)金屬的加工過(guò)程，如熔融還原煉鐵技術(shù)、噴射成形等。,近尺寸加工技術(shù) 直接制取接近零件形狀的坯體 生產(chǎn)流程大大縮短、更加緊湊 大幅度節(jié)約能源，降低環(huán)境負(fù)擔(dān)，生產(chǎn)成本比粉末冶金法降低40以上,20世紀(jì)中期提出了“零排放，零廢棄”，實(shí)現(xiàn)封閉式生產(chǎn)的目標(biāo)。例如，高速鋼中含有17左右的貴重金屬，因此研究開(kāi)發(fā)了鋼屑、氧化皮和磨屑廢料等難以利用形式的循環(huán)再生技術(shù)。 注意對(duì)金屬加工時(shí)的各種固態(tài)廢棄物的研究。例如，利用尾礦（我國(guó)超過(guò)50億噸）可以制造建材、化肥和鋪路，鋼渣和高爐渣同樣也可以制造各種建材

7、。,9.3.2無(wú)機(jī)非金屬材料的環(huán)境材料化,問(wèn)題： 陶瓷工藝中往往達(dá)到1400以上的高溫（碳石墨化的溫度更是超過(guò)了2500），能耗驚人。 無(wú)機(jī)非金屬材料廢棄物很難分解，難以處理，也很難循環(huán)利用。 在無(wú)機(jī)非金屬材料生產(chǎn)中大量有毒有害添加劑和廢水、廢氣、粉塵的排放也不容忽視。,開(kāi)發(fā)低能耗、少污染的制備加工技術(shù) 免燒和低溫固化技術(shù)（水熱熱壓、反應(yīng)硬化型免燒陶瓷、電沉積陶瓷膜） 快速燒結(jié)（微波燒結(jié)、爆炸燒結(jié)） 反應(yīng)燒結(jié)（反應(yīng)燒結(jié)、自蔓延燒結(jié)） 近尺寸成型、可切削技術(shù),（1）水熱熱壓,19世紀(jì)中葉由法國(guó)地質(zhì)學(xué)家首先提出； 當(dāng)時(shí)旨在模擬和研究天然礦物形成規(guī)律，后來(lái)發(fā)展成為合成人工晶體的一種方法； 在水熱反應(yīng)

8、的同時(shí)施加機(jī)械壓力； 在水熱條件下，水可作為一種化學(xué)組分參與反應(yīng)。水既是溶劑又是礦化劑，同時(shí)還可作為壓力傳遞介質(zhì)，可以使無(wú)機(jī)非金屬材料在低溫（300）發(fā)生固結(jié)和致密化，具有低能耗、無(wú)污染的特點(diǎn)。,（2）陶瓷可切削技術(shù),一般陶瓷很難切削，少數(shù)可切削陶瓷力學(xué)性能較差。 最近，日本大阪大學(xué)新原皓一教授，通過(guò)巧妙的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠?qū)?yōu)良的力學(xué)性能和可切削性統(tǒng)一起來(lái)。 將納米h-BN顆粒分散在 Si3N4基體中而制備。 由于六方BN易于解理，再加上良好的分散性，因此可對(duì)該材料進(jìn)行切削加工；又由于是納米級(jí)的BN，解理僅發(fā)生于局域，遠(yuǎn)小于臨界裂紋尺寸，使材料能夠保持較高的強(qiáng)度，該材料彎曲強(qiáng)度大于1100

9、MPa 。,微晶玻璃陶瓷又稱可加工陶瓷，是以合成云母為主晶相的云母微晶玻璃，是一種可以機(jī)加工的陶瓷材料。微晶玻璃陶瓷加工性能類似于鑄鐵，它能加工成各種形狀復(fù)雜、精度要求高的產(chǎn)品。微晶玻璃陶瓷雖系脆硬材料，但只要合理地確定加工工藝路線及裝夾方式，注意加工方法，準(zhǔn)確地選擇切削量，在一般設(shè)備上公差等級(jí)可控制在IT7級(jí)，光潔度達(dá)到0.5微米，加工精度控制在0.005毫米。如加工設(shè)備優(yōu)良，操作工技術(shù)熟練，則精度可達(dá)級(jí)。,9.3.3 高分子材料的環(huán)境材料化,主要是零排放技術(shù)、再生循環(huán)技術(shù)、可降解化和天然化 共混再生循環(huán)利用實(shí)例： 包裝材料、一次性餐具等塑料制品，使用過(guò)程十分短暫，廢棄時(shí)材料性能沒(méi)有嚴(yán)重破壞

10、，因此可與其它塑料一起混合利用。如廢塑料纖維化、木材化、土工制品化等。共混再生利用技術(shù)簡(jiǎn)便易行，幾乎適用于任何一種廢舊高分子材料。, 在難以分離的PE（聚乙烯）與其它聚烯烴的混雜塑料中添加30的PET或PS，擠出拉成直徑為10m的“纖維”，廢塑料纖維化； 將五顏六色的混雜廢塑料粉碎成小顆粒后直接成型再生制品，或添加鋸木粉后擠壓成耐濕耐腐的“塑料木材”，或添加廢紙混合后制成“復(fù)合木材”，或與其它材料混合制成地板等，廢塑料木材化； 用廢塑料PP或HDPE制備防止滑坡塌方的土工隔柵，用廢塑料PP制備土筋，用廢PVC或LDPE制造防漏或保水的土工膜，用廢PVC加工成治理鐵路基床翻漿冒泥的排水板，用廢P

11、VC和LDPE農(nóng)膜加工軟質(zhì)地板，廢塑料土工制品化 。,研制出可循環(huán)利用和再塑形的新塑料 目前的塑料制品，要被加熱到200攝氏度或是更高溫度時(shí)才能夠充分軟化，以進(jìn)行再塑形。消耗大量能源、環(huán)境污染，且破壞塑料的聚合體鏈，降低塑料的強(qiáng)度，使其不能進(jìn)行循環(huán)再利用。 據(jù)新一期自然雜志報(bào)道，麻省理工學(xué)院的安妮梅斯等人在硬度較大的聚苯乙烯和另一種比較柔軟的塑料的混合物中找到了一種新型塑料，在室溫及標(biāo)準(zhǔn)制造壓力下可進(jìn)行循環(huán)利用和再塑形，可以重復(fù)利用達(dá)10次，其韌性強(qiáng)度始終保持不變。解決“白色污染” 。,廢棄物從限制到再利用 韓國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)大興其道 早在1992年，韓國(guó)便開(kāi)始實(shí)施“廢棄物預(yù)付金制度”，即生產(chǎn)單位依

12、據(jù)其產(chǎn)品出庫(kù)數(shù)量，按比例向政府預(yù)付一定數(shù)量的資金，根據(jù)其最終廢棄資源的情況，再返回部分預(yù)付資金。從2002年起，韓國(guó)將“廢棄物預(yù)付金制度”改為“廢棄物再利用責(zé)任制”，即從限制廢棄改為再利用。 “廢棄物再利用責(zé)任制”規(guī)定，廢舊的家用電器、輪胎、潤(rùn)滑油、日光燈、電池、紙袋、塑料包裝材料、金屬罐頭盒、玻璃瓶等18種材料須由生產(chǎn)單位負(fù)責(zé)回收和循環(huán)利用?；厥仗幚韽U棄物的合作社有11家，遍布全國(guó)各地。 同時(shí)，韓國(guó)還成立了一家名為“資源再生公社”的公營(yíng)企業(yè)，專門負(fù)責(zé)管理和監(jiān)督“廢棄物再利用責(zé)任制”的實(shí)施。企業(yè)違反“廢棄物再利用責(zé)任制”，將被課以最高100萬(wàn)韓元的罰款。,9.4 天然材料的加工和應(yīng)用,9.4.

13、1 木材 木材具有優(yōu)異的環(huán)境特性。 良好的可再生性能可一定程度地解決資源匱乏的問(wèn)題，強(qiáng)大的固碳作用可以緩解溫室效應(yīng)，天然的調(diào)濕性能有利于人體的健康和物品的保存。同時(shí)，宜人的視覺(jué)、觸覺(jué)特性也是木材的優(yōu)勢(shì)。,為了克服木材易腐爛、易變形、易著火、強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，發(fā)展了對(duì)木材的改性技術(shù)和深加工技術(shù)，例如浸漬、塑化、壓縮、層疊，乃至近年來(lái)出現(xiàn)的等離子表面處理、木材陶瓷化等。,日本學(xué)者將木材浸漬酚醛樹(shù)脂后，通過(guò)高溫炭化得到被稱為木材陶瓷(woodceramics)的產(chǎn)品，這種產(chǎn)品具有優(yōu)良的物理，電學(xué)，熱學(xué)性能，可以用于電子，航空航天領(lǐng)域； 德國(guó)研究人員將木材炭化，然后溶于熔融含硅化物中，得到碳化硅陶瓷，用作

14、生物醫(yī)學(xué)材料，航空航天材料； 美國(guó)研究人員將木材浸入四乙醛硅氧烷中，得到木材陶瓷化合物，主要用于建筑和室內(nèi)裝修材料。 國(guó)內(nèi)學(xué)者利用正硅酸乙脂采用溶膠-凝膠方法開(kāi)展了木材陶瓷化方面的研究。利用仿生原理，采用化合物絡(luò)合及晶體原位生長(zhǎng)的方法，將無(wú)機(jī)物質(zhì)引入到木材內(nèi)部，靠提高細(xì)胞填充率達(dá)到增強(qiáng)的目的；完全保留了天然木材所具有的優(yōu)美的木質(zhì)紋絡(luò)和質(zhì)感 。,9.4.2 甲殼素,甲殼素（chitin）廣泛存在于蝦蟹等甲殼動(dòng)物的甲殼中，年生物合成量高達(dá)100億噸，是用之不完的全新生物資源。它的環(huán)境特性十分良好，近年來(lái)引起了人們的廣泛關(guān)注，甚至專門針對(duì)它召開(kāi)了好幾次國(guó)際會(huì)議。 甲殼素和殼聚糖（甲殼素制品）有廣泛的

15、用途。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，被用來(lái)生產(chǎn)可吸收的手術(shù)縫合線、人造皮膚、藥用微膠囊、人造骨、人工透析膜、隱形眼睛等。,甲殼素有抗菌效果。甲殼素本身帶正電，而細(xì)菌的細(xì)胞膜帶負(fù)電，當(dāng)細(xì)菌接觸到甲殼素抗菌衣， 因?yàn)檎?fù)相吸，甲殼素會(huì)對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生穿刺效果，扯破細(xì)菌的細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，所以說(shuō)甲殼素可以抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。 從1997年開(kāi)始，舟山海山生化制品有限公司從中國(guó)紡織大學(xué)引進(jìn)甲殼素纖維生產(chǎn)技術(shù)專利，生產(chǎn)甲殼素纖維，試制成功甲殼素纖維與其它各種纖維混紡制成的保健T恤、襯衣、內(nèi)衣、襪子、床上用品等各種混紡制品，,9.5 綠色包裝材料,9.5.1 設(shè)計(jì)原則 （1）減量化材料 （2）可復(fù)用材料 （3）可降解材料 （4）

16、無(wú)毒害材料,9.5.2 典型綠色包裝材料,（1）天然生物包裝材料 如木材、竹材、紙、蘆葦、麥秸、淀粉和甲殼素等。特別是甲殼素，來(lái)源廣泛，加工制備的包裝材料具有良好的保護(hù)性、透氣性、美觀性、安全性、穩(wěn)定性和可降解性，得到了廣泛的應(yīng)用。,（2）可食性包裝材料 一般是用人體可消化吸收的蛋白質(zhì)、淀粉、多糖、植物纖維等原料制成食品和藥品的內(nèi)膜，得到了廣泛的應(yīng)用。,（3）綠色金屬包裝材料 是以高強(qiáng)低厚的馬口鐵代替鋁罐，節(jié)約材料用量，降低成本，還能減小廢棄物的環(huán)境污染； 是降低馬口鐵的鍍錫量。 是改進(jìn)焊接工藝。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人體內(nèi)14的鉛是來(lái)自馬口鐵的錫焊材料。高頻電阻焊可減輕污染，并提高焊接質(zhì)量。 是采用鋁箔代

17、替塑料和紙。這主要是基于鋁箔的回收利用非常容易。,（4）綠色玻璃包裝材料 現(xiàn)在的主要發(fā)展方向是提高玻璃的強(qiáng)度，減小玻璃包裝材料的厚度，提高玻璃瓶的重復(fù)利用次數(shù)。我國(guó)常有啤酒瓶爆炸的事故，主要就是因?yàn)椴Ａ慷啻沃苻D(zhuǎn)后強(qiáng)度下降。 （5）綠色塑料包裝材料 主要致力于輕量、高性能塑料、無(wú)氟泡沫塑料、可再生塑料和可降解塑料的開(kāi)發(fā)研制。,9.6 綠色建材,綠色材料的概念是在1988年第一屆國(guó)際材料科學(xué)研究會(huì)上首次提出。 1992年國(guó)際學(xué)術(shù)界給綠色材料定義為：在原料采取、產(chǎn)品制造、應(yīng)用過(guò)程和使用以后的再生循環(huán)利用等環(huán)節(jié)中對(duì)地球環(huán)境負(fù)荷最小和對(duì)人類身體健康無(wú)害的材料。,某些裝修材料的危害性 花崗石衰變會(huì)產(chǎn)生氡

18、氣，人長(zhǎng)期處在高濃度的氡氣環(huán)境中會(huì)有致癌的危險(xiǎn)； 木材類復(fù)合板的生產(chǎn)，多用脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或三聚氰胺甲醛樹(shù)脂為膠粘劑，在使用過(guò)程會(huì)釋放出游離甲醛，它可以使蛋白質(zhì)發(fā)生硬化，人長(zhǎng)時(shí)間接觸高濃度甲醛氣體會(huì)導(dǎo)致癌癥的產(chǎn)生； 涂料所用成膜助劑主要是毒性較大的乙二醇單乙醚、乙二醇丁醚，二乙二醇和苯甲醇等；油性涂料中的氯化物溶液或芳香類碳?xì)浠衔镆约八芰现破分惺褂玫你U類熱穩(wěn)定劑等對(duì)人體都有很大的危害性等等。,9.6.1 綠色建材的分類,（1）天然型 （2）節(jié)能型 （3）廢物利用型 （4）安全舒適型 （5）保健型 （6）特殊環(huán)境型,9.6.2 生態(tài)水泥和生態(tài)混凝土,生態(tài)水泥作為最主要的建筑材料，生產(chǎn)時(shí)環(huán)境負(fù)

19、荷很高。目前改良的方法主要是大量摻入固體廢棄物作原料，或者是開(kāi)發(fā)降低能耗的新工藝。 生態(tài)混凝土主要是在其中的孔洞上做文章，包括環(huán)境友好型和生物兼容型。環(huán)境友好型主要靠降低生產(chǎn)時(shí)的環(huán)境負(fù)擔(dān)，延長(zhǎng)使用壽命和改善性能以減少對(duì)環(huán)境的影響。生物兼容型是指能與動(dòng)植物和諧共處的混凝土。,9.6.3 環(huán)境功能玻璃,（1）熱反射玻璃 熱反射玻璃是在玻璃表面涂上金屬膜、金屬氮化物膜或金屬氧化物膜而制成的。這種玻璃能反射太陽(yáng)光，可創(chuàng)造一個(gè)舒適的室內(nèi)環(huán)境，同時(shí)在夏季能起到降低空調(diào)能耗的作用。此外，金屬膜具有鏡面效果，周圍景觀會(huì)呈現(xiàn)在玻璃上，為建筑物增添情趣，使之與自然達(dá)到和諧統(tǒng)一。,蘇州研制出可鋼化熱反射玻璃 蘇州華

20、東鍍膜玻璃有限公司、中科院物理所、清華大學(xué)聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)的可熱處理和可鋼化的熱反射玻璃。該項(xiàng)技術(shù)成果填補(bǔ)了一項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白。 蘇州華東鍍膜玻璃有限公司從美國(guó)引進(jìn)的真空磁控濺射鍍膜玻璃生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)的該產(chǎn)品，采用了清洗鍍膜裁邊磨邊清洗熱彎或鋼化的最新工藝。其工藝技術(shù)解決了膜層在高溫下易燒壞的難題，可在真空磁控濺射鍍膜后進(jìn)行熱彎處理；可鋼化熱反射玻璃的技術(shù)關(guān)鍵在于先鍍膜后鋼化，解決了膜結(jié)構(gòu)在700左右的鋼化高溫下不粉末化脫落且保持原來(lái)性質(zhì)的難題。,普通透明玻璃可以透過(guò)80以上，不同厚度的玻璃只是吸收率在變化。 為阻擋太陽(yáng)熱輻射，在玻璃原片中添加一些元素可以制成吸熱玻璃，這種玻璃從顏色來(lái)劃分有茶色、藍(lán)色、灰

21、色和綠色，不同顏色玻璃有不同的透光率和吸熱率。 吸熱玻璃因其有吸熱的能力而將一部分太陽(yáng)能吸收，然后通過(guò)長(zhǎng)波輻射和傳熱分別傳到室內(nèi)和室外。由于室外的風(fēng)速比室內(nèi)大，因而對(duì)流換熱系數(shù)高，所以傳到室外的熱量要多一些。 通過(guò)這樣的熱量轉(zhuǎn)換，太陽(yáng)光的部分能量未能進(jìn)入室內(nèi)，從而達(dá)到隔熱的目的。吸熱玻璃吸收的熱量越多，隔熱的效果就越好，但吸熱和透光經(jīng)常是矛盾的，因此吸熱玻璃的隔熱能力也受到一定的限制。,吸熱玻璃,（2）高性能隔熱玻璃 一般的隔熱玻璃是在玻璃夾層內(nèi)充填導(dǎo)熱系數(shù)低的空氣層而制成，而高性能隔熱玻璃是在玻璃夾層內(nèi)的一面涂上一層特殊的金屬膜，由于該膜的作用，太陽(yáng)光能照人室內(nèi)，而室外的冷空氣被阻擋在外，室

22、內(nèi)的熱量不會(huì)流失。據(jù)介紹，采用這種玻璃后冬天取暖節(jié)能可達(dá)60%。,低輻射鍍膜玻璃是在離線鍍膜工藝的基礎(chǔ)上鍍上含純金屬銀的膜層，以降低玻璃的輻射率，提高中空的性能，同時(shí)玻璃具有較好的光譜選擇性，在大量通過(guò)可見(jiàn)光的基礎(chǔ)上，能阻擋相當(dāng)部分紫外線進(jìn)入室內(nèi)，既保持了室內(nèi)光線明亮，又在一定程度上減少室內(nèi)的熱負(fù)荷。1、節(jié)能2、環(huán)保3、居住舒適4、防紫外線,（3）自動(dòng)調(diào)光玻璃 一種是電致變色調(diào)光玻璃，屬于透過(guò)率可變型。結(jié)構(gòu)是兩片相對(duì)的透明導(dǎo)電玻璃，一片上涂有還原狀態(tài)發(fā)色的WO3層，另一片上涂有氧化狀態(tài)下發(fā)色的普魯士藍(lán)層，兩層同時(shí)著色、消色，通過(guò)改變電流方向可自由地調(diào)節(jié)光的透過(guò)率，調(diào)節(jié)范圍達(dá)1575。 另一種是

23、液晶調(diào)光玻璃，屬于透視性可變型。結(jié)構(gòu)為在兩片相對(duì)的透明導(dǎo)電玻璃之間夾有一層分散有液晶的聚合物。通常聚合物中的液晶分子處于無(wú)序狀態(tài)，入射光被散射，玻璃為不透明；加上電場(chǎng)后，液晶分子軸按電場(chǎng)方向排布，結(jié)果得到透明的視野。,電致變色玻璃皮爾金頓生產(chǎn)出世界第一塊根據(jù)需要可改變顏色的用于建筑物的電致變色玻璃。這種玻璃產(chǎn)品的顏色通過(guò)調(diào)節(jié)可從透明色轉(zhuǎn)變?yōu)榱钊藧芤獾乃{(lán)色，借此控制進(jìn)入室內(nèi)的熱量和光量。 Pilkington EControl玻璃是通過(guò)向玻璃表面的顯微薄層通低電壓，激活含鎢的電色層而改變顏色的?？蓪?duì)單體玻璃窗的顏色進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可使建筑物整體玻璃的顏色同時(shí)發(fā)生變化。在德國(guó)所做試驗(yàn)表明,使用Pilk

24、ington EControl玻璃可節(jié)省一半的空調(diào)電能。,（4）隔音隔熱玻璃 是在將隔熱玻璃夾層中的空氣換成氦、氬或六氮化硫等氣體并用不同厚度的玻璃制成，它在很寬的頻道范圍內(nèi)有優(yōu)異的隔音性能和隔熱性能。 （5）電磁屏蔽玻璃 是在導(dǎo)電膜反射電磁波的性能上再加上電解質(zhì)膜的干擾效應(yīng)，其屏蔽性能達(dá)35 dB60 dB。,（6）抗菌自潔玻璃 這種不用擦洗的自凈玻璃屬生態(tài)環(huán)保型玻璃新品種，是在玻璃表面覆蓋一層二氧化鈦薄膜。這層二氧化鈦薄膜在陽(yáng)光下，特別是在紫外線的照射下能自行分解出自由移動(dòng)的電子，同時(shí)留下帶正電的空穴。空穴能將空氣中的氧激活變成活性氧，這種活性氧能把大多數(shù)病菌和病毒殺死；同時(shí)它能把許多有害

25、的物質(zhì)以及油污等有機(jī)污物分解成氫氣和二氧化碳，從而實(shí)現(xiàn)了消毒和玻璃表面的自清潔。,9.7 環(huán)境凈化、替代和修復(fù)材料,9.7.1 環(huán)境凈化材料 大氣污染控制材料 水污染控制材料 噪聲控制材料 電磁波防護(hù)材料,大氣污染物主要有二氧化硫和含氮氧化物，一般由吸附、吸收和催化轉(zhuǎn)化材料處理。 石灰、石灰石是最早使用在二氧化硫煙氣凈化的材料，優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，但脫硫效率不高。 活性炭在氧氣和水蒸氣的存在下，可以將二氧化硫連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)化為硫酸。 氧化鋅和三氧化二鐵是常見(jiàn)的中低溫脫硫劑。 近年來(lái)，世界上又出現(xiàn)了用離子交換樹(shù)脂和稀土氧化物處理二氧化硫的方法。 含氮氧化物的催化法處理目前主要采用氧化鋁為載體的催化劑、

26、鐵鉻催化劑和銅基催化劑。吸收法主要用到一些氧化、還原試劑。吸附法處理時(shí)常用到雜多酸、分子篩、活性炭、硅膠等。,水污染控制中氧化、還原是一種基本方法。 常用的氧化劑是臭氧、氧、氯氣和含氧酸鹽等，常用的還原劑是活潑金屬，常用催化劑是活性炭、粘土、金屬氧化物和高能射線等。 沉淀分離方法是將水中懸浮物與水分離的方法，用到多種絮凝劑材料和沉淀劑材料。另外還有膜分離材料。,噪聲控制材料中主要吸音材料是玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑料、毛氈、棉絮等多孔材料。 電磁波防護(hù)材料主要有兩類，一是吸波材料，包括有機(jī)材料為主的泡沫吸波材料和鐵氧體吸波材料；二是反射材料，主要是各種金屬。,9.7.2環(huán)境替代材料,制冷劑氟利昂（破壞臭氧層）的替代材料，如丙烷、異丁烷和環(huán)戊烷等； 石棉（刺激、致癌）替代材料； 鋁合金（能耗大，污染重）替代材料； 無(wú)磷（水體富營(yíng)養(yǎng)化）洗滌劑等。,9.7.3 環(huán)境修復(fù)材料,常見(jiàn)的環(huán)境修復(fù)材料有固沙植被材料、二氧化碳固化材料和臭氧層修復(fù)材料。 固沙植被材料中的一種是高吸水性樹(shù)脂，吸水率可高達(dá)3000