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(PPT)-环境材料学材料的环境影响评价
数据处理的图形化，可以直观地描述各工序对整个产品或材 料的环境负荷的供献。
该软件也正在将技术、经济分析引入到评价体系中。 ·
环境材料学 —材料的生态设计
主要内容
材料产业的可持续发展 工业生态学 材料流分析 材料生产的资源效率 材料的生态设计
І 、 材料产业的可持续发展
LCA应用实例3—目标和范围的 确定
本研究的目的是对聚甲醛基自润滑材料在其 原材 料的提取、制备、使用、废弃和再利用的全过 程中的 物质、能量输入输出及其污染排放物对环境造 成的影 响进行了评价。这一模式能够定性和定量的评 价自润 滑材料在整个生命周期中的环境行为。
编目分析的主要范围
物质输入
在可持续发展思想的指导下，评价系统包括：材料的 环境负荷评价系统、材料对自然环境的作用程度评价、现 用材料的合理性评价、环境材料的论证体系及其标准、材 料再生的合理性评价等。
II、常见的环境指标及其表达方法
能耗 环境影响因子 环境负荷单位 单位服务的材料消耗 生态指数 生态因子
另一部分是材料的使用或服务性能（SP）
ECOI=EI／SP
III、材料的环境影响评价方法与标准
早期单因子法进行评价，但是单因子很难
反映出环境影响的综合效应。 到20世纪90年代初，提出了一个综合的
评价方法——生命周期评价方法(life cycle assessment，LCA)。
LCA 起源
过 程中的材料消耗量，这一单位过程可以是生 产过程也可以是消费过程。
生态指数
生态指数表示法(eco-point)：对某一过程 或产品，根据其污染物的产生量及其他环 境作用大小,综合计算出该产品或过程的生 态指数，判断其环境影响程度。
该软件也正在将技术、经济分析引入到评价体系中。 ·
环境材料学 —材料的生态设计
主要内容
材料产业的可持续发展 工业生态学 材料流分析 材料生产的资源效率 材料的生态设计
І 、 材料产业的可持续发展
LCA应用实例3—目标和范围的 确定
本研究的目的是对聚甲醛基自润滑材料在其 原材 料的提取、制备、使用、废弃和再利用的全过 程中的 物质、能量输入输出及其污染排放物对环境造 成的影 响进行了评价。这一模式能够定性和定量的评 价自润 滑材料在整个生命周期中的环境行为。
编目分析的主要范围
物质输入
在可持续发展思想的指导下，评价系统包括：材料的 环境负荷评价系统、材料对自然环境的作用程度评价、现 用材料的合理性评价、环境材料的论证体系及其标准、材 料再生的合理性评价等。
II、常见的环境指标及其表达方法
能耗 环境影响因子 环境负荷单位 单位服务的材料消耗 生态指数 生态因子
另一部分是材料的使用或服务性能（SP）
ECOI=EI／SP
III、材料的环境影响评价方法与标准
早期单因子法进行评价，但是单因子很难
反映出环境影响的综合效应。 到20世纪90年代初，提出了一个综合的
评价方法——生命周期评价方法(life cycle assessment，LCA)。
LCA 起源
过 程中的材料消耗量，这一单位过程可以是生 产过程也可以是消费过程。
生态指数
生态指数表示法(eco-point)：对某一过程 或产品，根据其污染物的产生量及其他环 境作用大小,综合计算出该产品或过程的生 态指数，判断其环境影响程度。
《环境功能材料》课件
能够将气体或液体中的颗粒物、微生 物等杂质进行拦截和去除，从而达到 净化效果。
过滤性材料的应用
用于空气净化器、口罩、水处理等领 域，如HEPA滤网、陶瓷滤芯等。
转化性材料的特性与应用
转化性材料的特性
能够将有害物质进行化学或物理转化，从而将其转化为无害 或低害物质。
转化性材料的应用
用于废水处理、废气治理等领域，如光催化剂、电催化剂等 。
实现材料性能的实时监测和调控。
多元化应用
03
随着环保意识的提高，环境功能材料的应用领域将越来越广泛
，涉及建筑、交通、能源等多个领域。
THANKS
感谢观看
分类
根据功能性质，环境功能材料可分为 环境敏感材料、环境友好材料和环境 调控材料等。
环境友好材料是指对环境无害或低害 的材料，如可降解塑料、绿色建筑材 料等。
环境敏感材料能够感知环境中如温度 、湿度、压力、光照、化学物质等的 变化，并作出反应。
环境调控材料则是指能够调控环境中 的物理、化学或生物过程的材料，如 调湿材料、净水材料等。
材料科学在环境保护中的作用
材料科学在解决环境问题中具有重要作用，环境 功能材料的研究与应用对于环境保护和可持续发 展具有重要意义。
《环境功能材料》课程的意义
为了培养具备环保意识、掌握环境功能材料知识 的专业人才，开设《环境功能材料》课程是必要 的。
课程目标
01 掌握环境功能材料的基本概念、分类和特 性。
促进可持续发展
环境功能材料的研发和应用有助于推 动可持续发展，促进经济、社会和环 境的协调发展。
环境功能材料的未来发展方向
创新性技术
01
未来环境功能材料的研发将更加注重创新性技术，如纳米技术
过滤性材料的应用
用于空气净化器、口罩、水处理等领 域，如HEPA滤网、陶瓷滤芯等。
转化性材料的特性与应用
转化性材料的特性
能够将有害物质进行化学或物理转化，从而将其转化为无害 或低害物质。
转化性材料的应用
用于废水处理、废气治理等领域，如光催化剂、电催化剂等 。
实现材料性能的实时监测和调控。
多元化应用
03
随着环保意识的提高，环境功能材料的应用领域将越来越广泛
，涉及建筑、交通、能源等多个领域。
THANKS
感谢观看
分类
根据功能性质，环境功能材料可分为 环境敏感材料、环境友好材料和环境 调控材料等。
环境友好材料是指对环境无害或低害 的材料，如可降解塑料、绿色建筑材 料等。
环境敏感材料能够感知环境中如温度 、湿度、压力、光照、化学物质等的 变化，并作出反应。
环境调控材料则是指能够调控环境中 的物理、化学或生物过程的材料，如 调湿材料、净水材料等。
材料科学在环境保护中的作用
材料科学在解决环境问题中具有重要作用，环境 功能材料的研究与应用对于环境保护和可持续发 展具有重要意义。
《环境功能材料》课程的意义
为了培养具备环保意识、掌握环境功能材料知识 的专业人才，开设《环境功能材料》课程是必要 的。
课程目标
01 掌握环境功能材料的基本概念、分类和特 性。
促进可持续发展
环境功能材料的研发和应用有助于推 动可持续发展，促进经济、社会和环 境的协调发展。
环境功能材料的未来发展方向
创新性技术
01
未来环境功能材料的研发将更加注重创新性技术，如纳米技术
环境材料PPT课件
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30
9.4.2 甲壳素
甲壳素（chitin）广泛存在于虾蟹等甲壳动物的甲壳中， 年生物合成量高达100亿吨，是用之不完的全新生物资源。 它的环境特性十分良好，近年来引起了人们的广泛关注， 甚至专门针对它召开了好几次国际会议。
甲壳素和壳聚糖（甲壳素制品）有广泛的用途。在生 物医学领域，被用来生产可吸收的手术缝合线、人造皮肤、 药用微胶囊、人造骨、人工透析膜、隐形眼睛等。
（1）水资源消耗； （2）排放含无机物 、有机物、油、悬浮 性固体物、金属离子 的废水
排放含铝、砷、镉、铜、锌、 排放含重金属离子及
汞、镍、铅、镁、锰、炭黑、 有害化学品的废水
气 溶 胶 、 SiO2 的 粉 尘 ， 以 及 含
SO2、NOx、CO、H2S、 氟化物、有机物的废气
氯
化
物
、
.
（1）矿物资源及土 地消耗； （2）排放固体废弃 物
.
22
① 在难以分离的PE（聚乙烯）与其它聚烯烃的混杂塑料中
添加30％的PET或PS，挤出拉成直径为10μm的“纤维”，
废塑料纤维化；
② 将五颜六色的混杂废塑料粉碎成小颗粒后直接成型再生
制品，或添加锯木粉后挤压成耐湿耐腐的“塑料木材”，
或添加废纸混合后制成“复合木材”，或与其它材料混合
制成地板等，废塑料木材化；
作者认为，塑料杯造成的环境污染相对要小一些。而报 告受到他人的质疑。
本例说明LCA的结论不是固定不变的，有很强的时间性 和地域性，更增加了它的复杂程度。
P146
.
11
•LCA的局限性
➢ 应用范围上很少考虑对象主要功能及其相关效益； ➢ 评价范围上的定义也往往使结果产生一定误差； ➢ 评估方法上既包括客观成分，也包括主观成分。
《环境材料》PPT课件
29
治表 将积累下来的污染问题，利用材料学与技术进行末端治理， 恢复环境对污染物的容纳能力和消化吸收功能，改善生态 环境。如治理造纸污水排放造成的污染，治理机动车尾气 排放的污染，处理冶金、化工行业大量排放的废渣，其实 是将废料变成原料，生产新的原材料产品，使废物被再循 环利用，提高资源效率。
电子废弃物的利用
24
针对积累下来的污染问题，开发门类齐全的环境工 程材料，对环境进行修复、净化或替代等处理，逐 渐改善地球的生态环境，使之朝着可持续发展的方 向前进。
环境工程材料一般是指在防止、治理环境污染过程 中所用到的一些材料。
25
材料环境性能评价是用生命周期评价技术（LCA）评价材 料的环境负担。
LCA是指用数学物理方法结合实验分析对某一过程、产品 或事件的资源、能源消耗、废物排放、环境吸收和消化能 力等环境影响进行评价，定量确定该过程、产品或事件的 环境合理性及环境负载的大小，建立环境性能数据库，并 寻求改善的可能。
环境材料是与原有的材料相比较而产生、相比较而发展的新 型材料,其判断和认知往往是相对的、动态的和不断发展的。
18
环境材料是人类充分考虑材料在其整个生命周期中对生态 环境影响的基础上，在生态设计（Ecodesign）思想和原则的 指导下，采用革新的低环境负荷工艺（或者说绿色制造工艺） 开发出来的新材料。因此，生态环境材料符合人与自然和谐 发展的基本要求，是人与自然协调发展的理性选择，也是材 料产业可持续发展的必由之路。
21
生命周期评价法是评价材料的环境负荷的一种主要方法。 LCA 分析方法就必须把产品的整个生命周期考虑在内：即
原材料生产、中间产品生产、产品组分及产品本身，产品 利用以及所有与产品生命周期有关的固体废弃物量都要考 虑到。 以一个塑料瓶进行生命周期分析为例，首先考虑原材料的 来源，比如原料取得、精炼、 裂化、制成塑料小球，然后 吹制，加盖喷射成型，成为塑料瓶；其次考虑它们的再利 用问题，瓶子可以反复利用，可以被恢复成新瓶子，也可 以通过再循环变成其它替代产品，最终可以用多种形式处 理等。
治表 将积累下来的污染问题，利用材料学与技术进行末端治理， 恢复环境对污染物的容纳能力和消化吸收功能，改善生态 环境。如治理造纸污水排放造成的污染，治理机动车尾气 排放的污染，处理冶金、化工行业大量排放的废渣，其实 是将废料变成原料，生产新的原材料产品，使废物被再循 环利用，提高资源效率。
电子废弃物的利用
24
针对积累下来的污染问题，开发门类齐全的环境工 程材料，对环境进行修复、净化或替代等处理，逐 渐改善地球的生态环境，使之朝着可持续发展的方 向前进。
环境工程材料一般是指在防止、治理环境污染过程 中所用到的一些材料。
25
材料环境性能评价是用生命周期评价技术（LCA）评价材 料的环境负担。
LCA是指用数学物理方法结合实验分析对某一过程、产品 或事件的资源、能源消耗、废物排放、环境吸收和消化能 力等环境影响进行评价，定量确定该过程、产品或事件的 环境合理性及环境负载的大小，建立环境性能数据库，并 寻求改善的可能。
环境材料是与原有的材料相比较而产生、相比较而发展的新 型材料,其判断和认知往往是相对的、动态的和不断发展的。
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环境材料是人类充分考虑材料在其整个生命周期中对生态 环境影响的基础上，在生态设计（Ecodesign）思想和原则的 指导下，采用革新的低环境负荷工艺（或者说绿色制造工艺） 开发出来的新材料。因此，生态环境材料符合人与自然和谐 发展的基本要求，是人与自然协调发展的理性选择，也是材 料产业可持续发展的必由之路。
21
生命周期评价法是评价材料的环境负荷的一种主要方法。 LCA 分析方法就必须把产品的整个生命周期考虑在内：即
原材料生产、中间产品生产、产品组分及产品本身，产品 利用以及所有与产品生命周期有关的固体废弃物量都要考 虑到。 以一个塑料瓶进行生命周期分析为例，首先考虑原材料的 来源，比如原料取得、精炼、 裂化、制成塑料小球，然后 吹制，加盖喷射成型，成为塑料瓶；其次考虑它们的再利 用问题，瓶子可以反复利用，可以被恢复成新瓶子，也可 以通过再循环变成其它替代产品，最终可以用多种形式处 理等。
环境材料学.ppt
陶瓷 纤维
膨胀石墨 它是由天然鳞片石墨经插层、水洗、干
燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质， 它既保留了天然石墨的耐热性、耐腐蚀性 、耐辐
射性、无毒害等性质，又具有天然石墨所没有的吸 附性、环境协调性、生物相容性等特性，不造成二 次污染，在石油化工、原子能、电力、农药、建材、 机械等工业中广泛应用。
2. 替代品的性质要求（以氟利昂替 代品为例）
• 环保要求：替代品分子中不能含 有氯原子，对臭氧分解潜能值(ODP) 和全球变暖潜能值(即温室效应系数) 为零或近似于零。
• 热力学要求：替代品应与原制冷剂、发 泡剂有近似的沸点、热力学特性及传热 特性。
• 理化性质要求：无毒、无味、无可燃 性和爆炸性。
• 二是氢氯氟烃类产品，简称HCFC。主要包 括R22、R123、R141b、R142b等，臭氧层破 坏系数仅仅是R11的百分之几，因此，目前 HCFC类物质被视为CFC类物质的最重要的过
渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中 R22被限定2020年淘汰，R123被限定2030年。
• 三是氢氟烃类：简称HFC。主要包括R134A、 R125、R32、R407C、R410A、R152等，臭氧 层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值很高。 在《蒙特利尔议定书》没有规定其使用期
小及耐机械震动等优点，因而在机械、冶金、化工、 石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应 用．近几年由于全球能源价格的不断上涨、节能已 成为中国国家战略的背景下，比隔热砖与浇筑料等 传统耐材节能达10-30%的陶瓷纤维在中国国内得到 了更多更广的应用，发展前景十分看好。
含磷洗涤剂
• 洗衣粉是现代合成洗涤剂的主要组成部分， 自从现代洗涤剂问世以来 ，由于三聚磷酸 钠(STPP)所具有的化学性质很符合理想助洗 剂的特征 ，STPP就一直在洗涤剂用助洗剂 市场上占据支配地位，其用量约占总助剂 的95%。
环境材料学 ppt课件
2.二氟乙烷与二氟一氯甲烷的混合剂
它们具有良好的制冷性能，在我国和美国的 部分冰箱生产线采用此物质。它具有环保性 能优越、节能等优点。此外，还有三氟二氯 乙烷与三氯甲烷、五氯己烷、四氯己烷的混 合剂，三氯甲烷、五氟乙烷的混合剂等。这 些制冷剂中仍含有对大气臭氧层具有破坏性 的氯，但由于有着比较理想的制冷效应，目 前尚没有被淘汰，属于过渡性替代品。
3.四氟乙烷 (HFC-134a)
• 一种无色、无毒、不燃烧的化学物质，臭氧 耗损潜能值为0，在安全性上与CFC-12可以 相媲美，已被公认为是CFC-12的最佳替代物， 但仍存在温室效应。
• 在工商制冷、汽车空调、中央空调、家用电 冰箱、塑料发泡、医药、化妆品气雾剂和医 用气雾抛射剂等行业在世界范围得到了广泛 应用。
限，在《联合国气候变化框架公约》京都 议定书中定性为温室气体。
• 我们目前所使用的所有制冷剂全部都是氟 利昂制品，非氟利昂制冷剂到目前为止还 没有研发出来。政府明令禁止的是第一类 氯氟烃类产品，对于氢氯氟烃类产品和氢 氟烃类制冷剂，还要有相当长的一段使用 时间。
氟利昂的危害
氟氯烃的化学性质非常稳定，在大气中的寿命 极长。在早期氟氯烃的使用过程中，由于对它 们的危害性缺乏认识或回收利用困难等原因， 大部分的氟氯烃被排放到大气中，在平பைடு நூலகம்层发 生光化学降解反应。
CF2Cl2+ hv→Cl +CF2Cl Cl + O3→ClO +O2 ClO + O→Cl + O2 减少臭氧层、形成臭氧空洞，增强紫外线对地 球表面的照射。
据分析,平流层臭氧减少万分之一 全球白内障的发病率将增加0.60.8%即意味着因此引起失明的人 数将增加1万到1.5万人。
环境材料第四章优秀PPT
3.整合产品功能：将几种功能或产品组合进一个产品中，则 可节约大量的原料和空间。
例如：德国Viessmann公司开发了多功能集成的太阳能收集阳 台栏杆，这种栏杆是一种真空管收集器，它可用于取代大的太 阳嵌板。厚硼硅酸盐玻璃和耐用的真空管玻璃/金属收集器保证 了安全性和长寿命。由于这一创新，阳台栏杆和太阳能收集器 不在需要独立的建造，节省了能源和材料。而且这种收集器比 平板收集器效率高30％。
生态设计方法主要有系统设计、模块化设计、公理化设计、虚拟 拆卸设计、长寿命设计及再生设计等。
(1) 系统设计：要求设计人员在产品开发设计过程中要有系统 的观点, 充分掌握设计的全盘性、相互联系及制约的细节。其设计 思想是整体性、综合性和最优化, 其特点是采用物料和功能循环的 思想, 扩大了产品的寿命周期, 有利于维护生态系统平衡, 提高资源 效率, 减少废弃物数量及处理成本。
1) 部件协调化。再利用、再资源化时容易拆卸, 同时减少使 用工具、减少接合处。采用积术式结构设计, 可以通过局部更 换部件，延长产品的使用寿命。
2) 易分离、解体。 3) 易破碎、筛选、焚烧、最终处理等。 4) 易搬运、输送。例如大型产品容易分离拆卸的结构。 5) 材料的标志化。便于分类处理, 便于处理方法选择。 6) 易维修, 延长使用寿命。 7) 情报的公开化。 8) 符合法律法规和有关标准。
日本学者山本良一教授提出的生态设计概念就是 “设计＋LCA” 。
产品的三要素（以产品的生命周期为中心） 成本(Cost, 简写 C):包括原料成本、制造成本、运输成本、循
环再生成本、处理成本等生命周期全程的费用； 环境影响(Impact,简写I):包括地球温室效应、臭氧层破坏、资
源枯竭等给地球造成的影响； 性能(Performance, 简写 P):包括安全性、是否方便实用、是
环境材料学 环境替代材料PPT课件
1987年9月，46个国家的代表在蒙特利尔通过了关于臭氧层耗损 物质的《蒙特利尔议定书》，并于1989年1月1日生效。此协议要 求1993年各国削减CFC11、CFC12实际消耗量的20％，1998年 消减50％。
1988年10月，在海牙召开了关于保护臭氧层的国际会议。与会代 表认为，即使实施了《蒙特利尔议定书》，也不能消除南极臭氧 洞的存在，因此，需要更严厉的措施。
12
替代制冷剂
吸附致冷是利用吸附- 脱附时吸热或放热的性质制冷, 常用的制冷剂体系包括金属氢化物- 氢、沸石分子筛H2O、活性炭- 氮气、氧化镨- 氧化铈体系等。
目前世界上关于氟利昂的替代方案很多,但都不很令人 满意。迄今为止,世界上还没有发现一种经济和能效超 过氟利昂的电冰箱制冷、发泡替代品在未来能最大满 足人与自然的和谐和可持续发展的制冷剂应为自然物 质,如氨、二氧化碳、异丁烷等,是今后值得关注和研 究的方向。
13
石棉
14
石棉概述
石棉按矿物组成和化学成分不同,可以分为蛇 纹石石棉(温石棉) 和角闪石石棉。
通常所称石棉多指蛇纹石石棉,化学组成为 Mg6 (Si4 O10 ) (O H) 8 ,浅黄绿色或蓝绿色, 常含少量Fe 、Al 、Ca 等机械混入物,单斜晶 系,呈层状构造,在高倍电子显微镜下,纤维呈平 行排列的极细空心管。
1999 年,该种物质占到冰箱制冷剂的15 % ,我国和美国的小 型冰箱使用的是这种制冷剂,在日本,安全法规不允许使用这 种制冷剂。这种制冷剂的缺点除了使用上的安全性外,碳氢化 合物具有比HFCS 类物质高的光化学烟雾,也是值得考虑的问 题。
9
替代制冷剂
(2) 二氟乙烷与二氟一氯甲烷的混合剂
因此寻找替代氟里昂类物质的无公害的新型制 冷剂已成为目前研究的热点。
1988年10月，在海牙召开了关于保护臭氧层的国际会议。与会代 表认为，即使实施了《蒙特利尔议定书》，也不能消除南极臭氧 洞的存在，因此，需要更严厉的措施。
12
替代制冷剂
吸附致冷是利用吸附- 脱附时吸热或放热的性质制冷, 常用的制冷剂体系包括金属氢化物- 氢、沸石分子筛H2O、活性炭- 氮气、氧化镨- 氧化铈体系等。
目前世界上关于氟利昂的替代方案很多,但都不很令人 满意。迄今为止,世界上还没有发现一种经济和能效超 过氟利昂的电冰箱制冷、发泡替代品在未来能最大满 足人与自然的和谐和可持续发展的制冷剂应为自然物 质,如氨、二氧化碳、异丁烷等,是今后值得关注和研 究的方向。
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石棉
14
石棉概述
石棉按矿物组成和化学成分不同,可以分为蛇 纹石石棉(温石棉) 和角闪石石棉。
通常所称石棉多指蛇纹石石棉,化学组成为 Mg6 (Si4 O10 ) (O H) 8 ,浅黄绿色或蓝绿色, 常含少量Fe 、Al 、Ca 等机械混入物,单斜晶 系,呈层状构造,在高倍电子显微镜下,纤维呈平 行排列的极细空心管。
1999 年,该种物质占到冰箱制冷剂的15 % ,我国和美国的小 型冰箱使用的是这种制冷剂,在日本,安全法规不允许使用这 种制冷剂。这种制冷剂的缺点除了使用上的安全性外,碳氢化 合物具有比HFCS 类物质高的光化学烟雾,也是值得考虑的问 题。
9
替代制冷剂
(2) 二氟乙烷与二氟一氯甲烷的混合剂
因此寻找替代氟里昂类物质的无公害的新型制 冷剂已成为目前研究的热点。
《环境功能材料》PPT课件
磁电阻材料
磁泡材料
磁性纳米材料
旋磁材料
磁性薄膜材料
编辑ppt
4
节约能源中的应用
节能磁性汽车部件 节能电气设备 节能磁性轴承 节能永磁电机 磁流体发电技术
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5
节能磁性汽车部件
2000kg
1250kg～1350kg
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6
节能磁性汽车部件
因此，对现代汽车部件来说，尺寸、重量和性能之间 的协调至关重要。而采用高性能的磁性材料可以满足 此种要求。如把汽车中的电机（数十个之多）改成永 磁电机，重量可减轻40％～70％，效率提高50％以 上，还可节约铜材、节电。此外，汽车中还大量使用 了磁化节油器、减烟器、强力磁化器、磁性传感器等 多种节能产品，效果均非常明显。
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25
水环境污染中的作用
微乳液是两种不互溶液体形成的热力学稳定、各向同 性的分散体系，是表面活性剂分子在油／水界面形成 的有序组合体。此方法是将有序组合体作为纳米粒子 形成的场所，来制备磁性纳米粒子的。
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26
水环境污染中的作用
工业废水处理
细胞分离
蛋白质分离与纯化
磁性纳米材料应用
编辑ppt
17
大气环境污染中的作用
一些家用电器因采用磁性材料抑制了环境污染而获得 制造商及消费者的青睐。如利用“绝热去磁”即当给 一种磁性材料施加磁场时就发热、去掉磁场就冷却， 全新原理工作的磁冰箱、磁空调、磁冷冻室，无振动 噪声和氟里昂，可保护臭氧层。
编辑ppt
18
水环境污染中的作用
磁纳米颗粒为一种处于纳米级(1~100nm)的磁性材料 (Fe的氧化物为主)。因其处于纳米量级， 具备以下 特性：
如用高梯度磁分离可有效除去煤粉、煤浆中的硫化物，
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• 三是氢氟烃类：简称HFC。主要包括R134A、 R125、R32、R407C、R410A、R152等，臭氧 层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值很高。 在《蒙特利尔议定书》没有规定其使用期 限，在《联合国气候变化框架公约》京都 议定书中定性为温室气体。
演示课件
• 我们目前所使用的所有制冷剂全部都是氟 利昂制品，非氟利昂制冷剂到目前为止还 没有研发出来。政府明令禁止的是第一类 氯氟烃类产品，对于氢氯氟烃类产品和氢 氟烃类制冷剂，还要有相当长的一段使用 时间。
演示课件
3.四氟乙烷 (HFC-134a) • 一种无色、无毒、不燃烧的化学物质，臭氧
耗损潜能值为0，在安全性上与CFC-12可以 相媲美，已被公认为是CFC-12的最佳替代物， 但仍存在温室效应。 • 在工商制冷、汽车空调、中央空调、家用电 冰箱、塑料发泡、医药、化妆品气雾剂和医 用气雾抛射剂等行业在世界范围得到了广泛 应用。
演示课件
几种目前广泛应用的氟利昂替代品：
1. 异丁烷 它是很早被使用的制冷剂，但由于其具有可 燃性没有得到推广，后逐渐大规模用于冰箱 制冷。由于其作为制冷剂具有原料易得、对 臭氧层无破坏、高循环率和不用换压缩机润 滑油等优点因而有良好的应用前景。
演示课件
2.二氟乙烷与二氟一氯甲烷的混合剂 它们具有良好的制冷性能，在我国和美国的 部分冰箱生产线采用此物质。它具有环保性 能优越、节能等优点。此外，还有三氟二氯 乙烷与三氯甲烷、五氯己烷、四氯己烷的混 合剂，三氯甲烷、五氟乙烷的混合剂等。这 些制冷剂中仍含有对大气臭氧层具有破坏性 的氯，但由于有着比较理想的制冷效应，目 前尚没有被淘汰，属于过渡性替代品。
• 石棉和沥青掺合可制成石棉沥青制品，作为高级建筑 物的防水、保温、绝缘、耐酸碱材料和交通工程材料。
• 国防上石棉与酚醛、聚丙烯等塑料粘合，制成火箭抗 烧蚀材料、飞机机翼、油箱以及鱼雷高速发射器，船 舶、汽车以及飞机、坦克、舰舶中的隔音、隔热材料。
演示课件
2. 替代品的性质要求（以氟利昂替 代品为例）
• 环保要求：替代品分子中不能含 有氯原子，对臭氧分解潜能值(ODP) 和全球变暖潜能值(即温室效应系数) 为零或近似于零。 • 热力学要求：替代品应与原制冷剂、发 泡剂有近似的沸点、热力学特性及传热 特性。
演示课件
• 理化性质要求：无毒、无味、无可燃 性和爆炸性。
演示课件
什么是石棉？
• 定义：石棉是指自然界中以纤维形式存在的、具有商 业价值的链状硅酸盐。
演示课件
石棉在日常生活中的应用
• 石棉纤维在纺织中织成纱、线、绳、布等，作为传动、 保温、隔热、绝缘等部件的材料或衬料。
• 在建筑上主要用来制成石棉板，石棉纸防火板以及保 温、防热、绝缘、隔音等材料。
• 石棉纤维可与水泥混合制成石棉水泥瓦、板、屋顶板、 石棉管等石棉水泥制品。
1 •环境替代材料的概念 2 •三大环境替代材料
演示课件
概念
用环境负荷小的材料替代环境负荷大的 材料以减少对生态环境的影响，或将环 境负荷虽小，但对人体健康不利材料替 换为对人体健康有利的材料，是21世纪 新型生态环境材料应用开发的一个重要 内容，也是提高人们生活质量的关健。
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如替代氟利昂的新型环保型制冷剂材料， 工业和民用的无磷洗涤剂化学品材料，工 业石棉替代材料及其他工业有害物(如水银) 的替代材料，与资源相关的铝门窗的替代材 料，用竹、木等天然材料替代那些环境负荷 较大的结构材料也属于环境替代材料的一类
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据分析,平流层臭氧减少万分之一 全球白内障的发病率将增加0.60.8%即意味着因此引起失明的人 数将增加1万到1.5万人。
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氟利昂替代品
• 目前，氟利昂(CFC)的替代品有两大类：一 类是过渡性替代材料 ，另一类是永久性替 代材料。过渡性替代材料主要有氟代烃类 化合物(HCFC)、丙烷、异丁烷等；永久性替 代材料目前开发出来的有环戊烷、HFC-134a 等。
• 如果还含有溴原子，则需在数字后面加上字 母 B及溴原子数。工业上重要的氟利昂是甲 烷和乙烷的卤代物(见表)，其中最重要的是 二氟二氯甲烷（R-12）、一氟三氯甲烷(R-11) 和二氟一氯甲烷(R-22)
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分类
• 氟利昂制冷剂大致分为3类 一是氯氟烃类产品，简称CFC。主要包括 R11、R12、R113、R114、R115、R500、 R502等，由于对臭氧层的破坏作用最大， 被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。
• 可行性要求：具有可供应性(工艺成熟、 价格适宜、能被市场接受),易采用性(无 需对原有装置进行大改动即可达到要求)。
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三大环境替代材料
氟利昂替代品 石棉替代品 含磷洗涤剂替代品
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氟利昂之父米奇利
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• 当其他实验室的科学家对新冷媒一筹莫展 的时候，托马斯·米奇利在接到任务的同一 年，就发现了二氟二氯甲烷这种“最适宜” 的气体化合物。
• 除了高效的制冷，米奇利为了证明它无毒， 再次现身说法，他在新闻发布会上大口吸 入这种气体，以展示它的安全性，然后又 将这种气体吹向一支蜡烛，以显示这种气 体是不燃烧的。
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• 商业上用F-xyz(或R-xyz)表示氟利昂， 其中x代表分子中碳原子数减1，当x为 0时可省略；y代表氢原子数加1；z表示 分子中的氟原子数。
演示课件Βιβλιοθήκη 氟利昂的危害氟氯烃的化学性质非常稳定，在大气中的寿命 极长。在早期氟氯烃的使用过程中，由于对它 们的危害性缺乏认识或回收利用困难等原因， 大部分的氟氯烃被排放到大气中，在平流层发 生光化学降解反应。
CF2Cl2+ hv→Cl +CF2Cl Cl + O3→ClO +O2 ClO + O→Cl + O2 减少臭氧层、形成臭氧空洞，增强紫外线对地 球表面的照射。
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• 二是氢氯氟烃类产品，简称HCFC。主要包 括R22、R123、R141b、R142b等，臭氧层破 坏系数仅仅是R11的百分之几，因此，目前 HCFC类物质被视为CFC类物质的最重要的过 渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中 R22被限定2020年淘汰，R123被限定2030年。
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