環(huán)境功能高分子材料

環(huán)境功能高分子材料09材料6班魯逸舟20095047

目錄概念特點(diǎn)研究階段分類評(píng)價(jià)方法實(shí)例概念90年代初,在可持續(xù)性發(fā)展理論和應(yīng)用的推動(dòng)下,國際材料界出現(xiàn)了一個(gè)新的領(lǐng)域——環(huán)境材料,在這種材料的研究和開發(fā)的過程中,既要追求良好的使用性能,又要深刻認(rèn)識(shí)到自然資源的有限性和盡可能降低廢棄物排放量,并在材料的提取、制備、使用直到廢棄與再生的整個(gè)過程中都盡可能地減少對環(huán)境的影響。1998年中國生態(tài)環(huán)境材料研究戰(zhàn)略研討會(huì)上給出的環(huán)境材料定義為：

環(huán)境材料是指同時(shí)具有滿意的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性，或者能夠改善環(huán)境的材料。環(huán)境材料環(huán)境性能使用性能經(jīng)濟(jì)性能特點(diǎn)①先進(jìn)性：能為人類開拓更廣闊的活動(dòng)范圍和環(huán)境，發(fā)揮其優(yōu)異性能。在發(fā)展新材料、新技術(shù)體系時(shí)，既要考慮到技術(shù)環(huán)境負(fù)擔(dān)的大小，材料本身對環(huán)境的污染程度，又要顧及材料使用時(shí)的傳統(tǒng)性能，在要求優(yōu)異的使用性能這一點(diǎn)上，新材料與傳統(tǒng)材料是相同的。②環(huán)境協(xié)調(diào)性（優(yōu)先爭取的目標(biāo)）：使人類的活動(dòng)范圍同外部環(huán)境協(xié)調(diào)，減輕地球環(huán)境的負(fù)擔(dān)，使枯竭性資源完全循環(huán)利用。在材料的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中資源和能源的消耗少，工藝流程中采用減少溫室效應(yīng)氣體的技術(shù)，廢棄后易于再生循環(huán)。材料及技術(shù)本身要具備環(huán)境協(xié)調(diào)性，這是區(qū)別于傳統(tǒng)材料觀念而增加的概念。③舒適性：使活動(dòng)范圍中的人類生活環(huán)境更加繁榮、舒適，人們很樂于接受和使用。研究階段階段目標(biāo)主要內(nèi)容治表末端治理

治理現(xiàn)在的污染，改善生態(tài)環(huán)境回歸環(huán)境協(xié)調(diào)

所有過程和產(chǎn)品與環(huán)境相容治本初始端治理

預(yù)防污染，減少污染的發(fā)生量分類生命周期評(píng)價(jià)方法LCA是目前比較流行的方法，該法也稱為從搖籃到墳?zāi)沟脑u(píng)價(jià)方法，是一種綜合性的評(píng)價(jià)方法。LCA方法的起源與發(fā)展思想萌芽階段(60年代末，70年代初)學(xué)術(shù)探討階段(70年代中到80年代末)廣泛關(guān)注與迅速發(fā)展階段(80年代末以后)LCA的基本概念通過確定和量化與評(píng)估對象相關(guān)的能源消耗、物質(zhì)消耗和廢棄物排放，來評(píng)估某一產(chǎn)品、過程或事件的環(huán)境負(fù)荷；定量評(píng)價(jià)由于這些能源、物質(zhì)消耗和廢棄物排放所造成的環(huán)境影響；辨別和評(píng)估改善環(huán)境（表現(xiàn)）的機(jī)會(huì)。評(píng)價(jià)過程應(yīng)包括該產(chǎn)品、過程或事件的壽命全過程，包括原材料的提取與加工、制造、運(yùn)輸和銷售、使用、再使用、維持、循環(huán)回收，直到最終的廢棄。實(shí)例分子印跡材料分子印跡聚合物是一類人工合成的高分子化合物，其合成所需材料包括模板分子(印跡分子)、功能單體、交聯(lián)劑、致孔劑、引發(fā)劑等。MIPs中存在著大量與模板分子在形狀、尺寸和官能團(tuán)方面互補(bǔ)的孔穴(亦稱識(shí)別位點(diǎn))，這些孔穴能夠模擬抗原抗體、人工酶的分子識(shí)別原理，對某一化合物或一類化合物具有高度親和力與選擇性。作用

MIPs與天然抗體具有相同的識(shí)別功能，因而在化工、生物工程、食品工程、臨床醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。分子印跡技術(shù)集吸附一富集一分離于一體的優(yōu)點(diǎn)，是檢測和去除環(huán)境痕量污染物的有效方法，尤其是藥品和個(gè)人護(hù)理品?；钚蕴祭w維碳纖維可分為高強(qiáng)高模碳纖維和中低模量碳纖維兩大類。高強(qiáng)高模碳纖維主要作為結(jié)構(gòu)材料使用，而中低模量碳纖維主要作為功能材料使用。ACF是具有高效吸附性能的一類功能性中低模量碳纖維。預(yù)處理即預(yù)氧化穩(wěn)定化處理，主要目的是使纖維不融化，在碳化和活化的高溫過程中保持纖維原形。預(yù)處理的方法一般有兩種：一種是低溫預(yù)氧化，使其形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)(如聚丙烯腈、瀝青、PVA纖維)；另外一種是使有機(jī)纖維浸漬無機(jī)鹽溶液，提高纖維的熱穩(wěn)定性或降低纖維的碳化溫度(如粘膠基纖維)?；钚蕴祭w維直徑細(xì)，比表面積大，微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，孔徑小且分布窄，吸附容量大，吸附速度快，再生容易。ACF對各種有機(jī)和無機(jī)以及水溶液中的有機(jī)物和貴重金屬離子等具有較大的吸附量和較快的吸附速度，凈化效率高，尤其聚丙烯腈基活性碳纖維中含有氮，對硫系化合物和氮系化合物具有特殊的吸附能力。(1)廢水治理及水的凈化。ACF對工業(yè)廢水中的多種有害物質(zhì)都有良好的吸附作用。如含酚廢水、含Hg廢水及染料廢水。另外，ACF對水中的大腸桿菌及氯等都有很好的凈化作用，因此可用作飲用水凈化器。(2)大溶劑回收。ACF對各種有機(jī)蒸汽都有良好的吸附作用。由于ACF比活性炭具有吸附容量大、吸附速度快等優(yōu)點(diǎn)，用ACF制成的溶劑回收裝置也具有重量輕、吸附脫附快等優(yōu)點(diǎn)。(3)氣污染治理和空氣凈化。ACF不僅對有機(jī)蒸汽有良好的吸附作用，對造成大氣污染的幾種主要?dú)怏w，汽車尾氣排放的CO、NO、烴、醛類氣體都能夠吸附，因而ACF還可制成干法脫硫裝置及汽車尾氣過濾裝置。此外ACF還可吸附O，、含氟氣體、煙味、人體和儀器排放的多種異味，可制成空氣凈化器。(4)醫(yī)學(xué)。PAN—ACF的無毒性性使其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用