环境材料部分答案 联系客服

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发生化学反应,生成晶体溶解产物,达到一定的过饱和度后而进行结晶和生长的方法 。该法的优点是可以用来制备各种各样的单晶体,而且制备的晶体颗粒纯度高、结晶完整。缺点是水热法对设备强度要求较高,导致合成成本很高。

4. 溶胶一凝胶法 溶胶一凝胶法是已知的制备HAP材料方法中比较简单的一种。该法的基本原理是:把一定量的有机化合物溶解在溶剂中形成溶液,经过水解、聚合过程,形成了能溶于碱性溶液的纳米级的溶胶粒子溶液,然后通过进一步的反应使溶胶老化成为凝胶,最后在一定的温度下对凝胶进行干燥煅烧得到HAP粉末。

12-6 仿生智能材料同时具有感知和驱动的双重功能。试从材料的成分和结构出发分析这种无生命的材料为什么具有生物特性?(p236) 答:仿生智能材料的性能不仅与材料的成分、结构和形态有关,而且与材料所处的环境有关,可响应环境的刺激和变化,当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态。这来材料可以是有传感器或敏感元件等与传统材料结合而成,实现自我发现故障,自我修复,并根据实际情况作出优化反应,发挥控制功能;也可以是有些材料的微观结构本身就具有智能功能,能够随着环境和时间的变化改变自己的性能。

12-7 试阐述智能高分子纤维材料为什么对混凝土具有自修复功能?(p236) 答:它可以感知混凝土中的裂纹和腐蚀并自动将其修复。这种有硅酸盐纤维和聚丙烯高分子制造的多空空心纤维可以埋入所有的混凝土结构中。混凝土的过度扭曲会撕裂纤维,使其释放化学物质填充裂纹,以达到修复目的。

13-1.什么叫环境降解材料?怎么定义环境降解材料?(p239) 答:环境降解材料一般指在适当和可表明期限的自然环境条件下,可被环境自然吸收、消化或分解,从而不产生固体废弃物的一类材料。

13-2.从环境性和经济性的角度分析解决白色污染的技术途径。 答:开发研究可降解塑

料 目前解决白色污染的技术主要集中在两个方面,一方面是从对白色污染的根源进行治理出发,以期获得不可降解塑料制品的可替代产品;另一方面从对废旧塑料制品的综合回收再利用出发,减少废旧塑料制品对环境的污染 。塑料的降解主要是高分子化学键断裂所引起的,其降解的方式和程度与环境条件有关。 其主要降解方式有:水解降解、氧化降解、微生物降解和机械降解。但从实际应用的角度, 一般是运用光降解、光.生物双降解和生物降解等方式。

13-7从聚乳酸在自然界的循环过程分析人类的未来材料发展方向?真正实现循环利用,不对环境造成污染 P249聚乳酸是以淀粉等可再生资源为原料,最终完全生物降解为二氧化碳和水,符合当今世界所倡导的可持续发展战略。聚乳酸有良好的可降解性、生物相容性,有着广泛的研究和应用前景。对于PLA来讲,缺乏生物活性、过高价格的缺点,但相信在国内外学者得共同努力下,聚乳酸的合成方法及生产工艺研究不断深入及生产成本的大幅度降低,其在生物医药、农林业、食品、包装等方面会展现出广阔的前景。同样的,与聚乳酸有着同样性能的材料也会随着不断地研究,将成为未来最广泛应用的材料。 13-9 从应用角度来讲可降解材料能否解决白色污染?由于目前可降解材料还处于发展初期,存在着稳定性不高,价格较贵,强度有限等缺点,故在食品包装材料(易滋生细菌),力学强度要求严格的材料等方面还不能胜任。还必须采用非可降解塑料用于满足特定条件下的需求。所以可降解材料不能完全解决白色污染但是可以减少污染程度。 14-2理解包装材料的使用性能、经济性能和环境性能 使用性能:包装材料需要需要有一定的拉伸强度、破裂强度、拉裂强度、耐折强度、耐磨性能等保护性;还有耐光性、耐药品性、耐有机溶剂性、耐油脂性、耐热性、耐寒性等稳定性;另外还有易加工性、商品性、适用性。经济性能:包装材料是一次性使用,要求材料有一定要经济适用,成本低

廉。环境性能:包装材料在生产使用过程中会产生各种形式的污染,同时包装废弃物会给环境带来严重的污染。

14-6绿色设计减少了环境负担,但经济成本过高,如何解决矛盾 降低包装用料,节约资源和再资源化;重复使用、再生和再循环利用包装材料;降解净化,减少固态废物。 14-8总结绿色包装材料的加工工艺 1金属包装材料的加工性能优良,加工工艺成熟,能连续化、自动化生产。金属包装材料具有很好的延展性和强度,可以轧成各种厚度的板材、箔材,板材可以进行冲压、轧制、拉伸、焊接制成形状大小不同的包装容器;箔材可以与塑料、低等进行复合;金属铝、金、银、铬、钛等还可镀在塑料薄膜或低张上。

2一种以废纸纤维为原料,以淀粉为辅料,通过模压成型,利用玉米淀粉糊化后在纤维中的助流作用,使纸纤维淀粉混合物在热压条件下,制成可用于承受重载荷的包装材料的方法。 15-4.举例说明生态水泥与传统水泥有何区别?生态混凝土与生态水泥有何区别? 答:生态水泥与传统水泥的区别;与传统水泥相比,生态水泥在生产过程中,尽量减少能源消耗,降低水泥的烧成温度等。在传统水泥中,矿渣主要是起掺杂作用,而在生态水泥中,通过矿渣粉末技术,提高了矿渣的比表面积,使矿渣本身的胶凝性和火山灰活性得到充分的发挥。 生态混凝土与生态水泥的区别:水泥是加水拌和成塑性浆体,能胶结砂石等适当材料,并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。从广义地说,混凝土是由胶凝材料,粒状材料及其它外加材料按适当比例配制,再经硬化而成的人工石材。由其定义可以看出,水泥是混凝土的一部分。而混凝土包括更广的范围。像石膏混凝土、沥青混凝土及聚合物混凝土等。两者是截然不同的两个概念,在某种意义说是局部和全部的意思。 15-10如何使建筑卫生陶瓷环境功能化 P294 、P295抗菌陶瓷是指在卫生陶瓷的釉中或釉面上加入或在其表面上浸渍、喷涂或滚印上无机抗菌剂 ,从而使陶瓷制品表面上的致病细菌控制在必要的水平之下的抗菌环保自洁陶瓷。

银系抗菌陶瓷: 将含有金属离子的无机物加入到釉料中通过适当的烧成制度制备抗菌釉,从而制成抗菌陶瓷制品。微量的银离子进入菌体内部,破坏了微生物细胞(细菌、病毒等)的呼吸系统及电子传输系统,引起了活性酶的破坏或氨基酸的坏死。另外,细菌和病毒接触到银离子、铜离子时,这些离子会进入微生物体内,引起它们的蛋白质的沉淀及破坏其内部结构,从而杀死细菌和病毒等。与此同时,银离子的催化作用,可将氧气或水中的溶解氧变成了活性氧,这种活性氧具有抗菌作用。

光触媒钛系抗菌保健陶瓷: 也称光催化性抗菌陶瓷。指的是在基础釉中加入二氧化钛,或通过在普通卫生陶瓷表面采用高温溶胶—凝胶法被覆Ti02膜制备而成。这种陶瓷具有净化、白洁、杀菌功能。其作用机理是二氧化钛等光触媒剂是一种半导体,在大于其带隙能含有紫外线的光照射条件下,二氧化钛等光触剂不仅能完全降解环境中的有害有机物生成CO2和H2O,而且可除去大气中低浓度的氮氧化物NOX和含硫化合物H2S、SO2等有毒气体。另外,光照下生成的过氧化氢和氢氧团具有杀菌作用。同时,还可以在Ti02中掺杂银系离子以提高其功效。银系离子加入后,一方面可为钛系半导体提供中间能量,使光的量子效率提高;另一方面可克服钛系触媒剂需要光照才能发挥的局限性,使该类制品在无光的情祝下也能发挥良好的抗菌效果。钛系抗菌陶瓷不仅能杀菌,而且可以分解油污,除去异味,净化环境。

稀土激活银系、光触媒系复合抗菌素陶瓷: 指的是在银系、光触媒抗菌剂中加入稀土元素原料而制成的抗菌保健瓷。其激活抗菌机理是当含有紫外线的光照射到光触媒抗菌剂时,由于其外层价电子带的存在,即产生电子和空穴,产生电子的同时,便伴随产生空穴,稀土元素价电子带会俘获光催化电 子,故加入稀土的抗菌剂所产生的电子—空穴浓度远远高于未加入稀土的抗菌剂;与此同时,跳跃到稀土元素价电子带的部分电子也极易被银原子所夺而形成负银离子。由于稀土元素的激活,使抗菌剂的表面活性增大,提高

了抗菌、杀菌效果,产生保健、抗菌、净化空气的综合功效。该类产品对各类细菌杀灭率高达95%以上。

将远红外材料(锆、锰、铁、钴、镍、铬)及其氧化物加入到光触媒抗菌剂中而制成的 抗菌陶瓷: 该种产品在常温下能发射出8—18微米波长的远红外线,在医疗保健中能促进人体微循环,有利于人体健康。因此,这种材料在原有功能的基础上又增加了新的保健功能,更加受到人们的喜爱。但加入远红外材料后也有不利的一面。如二氧化锆的引入会降低杀菌效率,另外,过渡金属离子还会引起釉面不同的着色,故对日用陶瓷不宜引入。但对建筑卫生陶瓷,如内、外墙砖、地面砖可选择适量引入远红外材料。研究表明,含远红外原料的抗菌陶瓷较适用在白色荧光照明下使用。