环境功能材料絮凝、过滤材料
功能材料的分类及应用
功能材料的分类与应用吉林农业大学资源与环境学院摘要：随着时代的发展，各式各样的材料走进人们的生活中 ，功能材料也越来越多的应用到各行各业 .功能材 料已经是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。
本文从功能技术材料、功能 无机非金属材料、功能高分子材料、功能晶体材料、功能复合材料、具有特殊结构的功能材料等方面对功 能材料进行了分类和描述，概述了功能材料在航天领域、环保领域以及防伪领域上的应用。
关键词：功能材料；分类；应用功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。
它 涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、 海洋工程技术等现代高新技术及其产业。
功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和 支撑作用，还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。
1功能材料定义功能材料是以物理性能为主的工程材料的统称，即指在电、磁、声、光、热等方面具有2功能材料的分类2.1功能金属材料[2]2.1.1电性材料包括导电材料：电阻材料，电阻敏感材料-应变电阻、热敏电阻、光敏电阻；电热材料； 热电材料，主要用作热电偶。
2.1.2磁性材料具有能量转换、存储或改变能量状态的功能 ，按矫顽力大小分为硬磁、半硬磁、软磁材料3种，广泛应用于计算机、通讯、自动化、音响、电机、仪器仪表、航空航天、农业、生 物与医疗等技术领域。
应用较多的有：金属软磁材料，金属永磁材料，磁致伸缩材料，铁氧 体磁性材料。
2.1.3超导材料具有零电阻特性、迈斯纳效应、磁通量子化和约瑟夫森效应。
常规超导体；高温超导体：镧锶铜氧化物(La - Sr - Cu - O )、钇 钡 铜 氧 化 物(YBa 2Cu 3O 7 - S 卜铋锶钙铜氧化物(Bi -Sr - Ca - Cu- O)、铊钡钙铜氧化物(TI - Ba - Ca - Cu - O)、汞钡钙铜氧化物(Hg - Ba - Ca - Cu - O)、无限层超导体、钕铈铜氧化物(Nd - Ce - Cu - O);其它类型超导材料：金属间化合物 (R -T - B - C)超导体，有机超导体和碱金属掺杂的C 60超导体，重费米子超导体。
分析活性炭性能及操作技术
分析活性炭性能及操作技术活性炭有高效空气净化功能，活性炭可以营造舒适清净环境，活性炭更呵护人体健康，活性碳是看不到的空气过滤网，活性炭是以其物理吸附和化学分解相结合的功能，分解空气中的甲醛、氨、苯、香烟、油烟等有害气体及各种异味，尤其是致癌的芳香类物质，活性碳具有极强的吸附力量,是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体，很简单与空气中的有害气体充分接触，活性碳利用自身孔隙吸附将有害气体分子吸入孔内，吹出清爽洁净的空气。
所以家庭的合作伙伴离不开活性炭。
煤质粉状活性炭介绍：可以依据用户要求制成不同吸附性能、不同脱色力量、不同细度的等级活性炭。
粉状活性炭吸附速度极快，具有絮凝效应和助滤效应。
使用单位的建设投入少，运转费用低，因而在自来水厂、污水处理厂倍受青睐。
在食品、医药、脱色、结晶、过滤、物质提纯等领域具有广泛用途。
也是活性炭滤毡，活性炭泡沫塑料的主要材料。
活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的,其外观色泽呈黑色。
其成份除了主要的炭以外，还包含了少量的氢、氮、氧，其结构则形状似以一个六边形，由于不规章的六边形结构，确定了其多也体枳及高表面积的特点，每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。
粉状活性炭：该产品以优质果壳和木屑为原料，经特别生产工艺精制而成。
有物理法和化学法两种。
外观为黑色微小粉末，无臭，无味，在一般溶液中均不溶解。
具有比表面积大，吸附力强，纯度高，滤速快，质理稳定等特点。
适用于制糖，制药，饮料和有机溶剂的脱色，除杂，精制和提纯，并在水质净化，污水处理方面广泛应用。
粉状活性炭的特点：活性炭的主要成分是碳，含碳量约90%，通常是用各种植物碎料(木屑、椰壳及蔗渣等)或适当的煤或木炭为原料，经过特别的加工处理制成。
活性炭的内部有许多极微细的孔隙。
孔隙的直径很小，故总表面积很大，有很强的吸附力量。
因原料和制造方法的不同，活性炭的品种相当多，分别适用于不同的用途。
功能高分子材料复习题答案
1功能高分子材料的特点：?①产量小，产值高，制造工艺复杂?②有与常规聚合物明显不同的物理化学性能，并具有某些特殊功能?③既可以单独使用，也可与其它材料复合制成构建，实现结构/功能一体化?一次功能：向材料输入的信息能量与从材料输出的信息能量属于同一种形式，即材料仅起能量和信息传递作用时，称这种功能为一次功能?二次功能：材料输入和输出的能量具有不同形式，材料其能量转化作用，这种功能称二次功能2功能材料的分类：①按功能分类：物理功能高分子，化学功能高分子，生物功能和医用高分子，其它功能高分子?②按性质和功能分类：反应型高分子材料，光敏型高分子材料，电活性高分子材料，膜型高分子材料，吸附性高分子材料，高性能工程材料，医用高分子材料，其他功能高分子材料?3制备：化学法：?①功能型小分子高分子化②已有通用高分子材料功能化?????????物理法：①聚合物包埋法?②已有通用高分子材料的功能化的物理方法：小分子高分子共混等??③功能高分子在读功能化的物理方法?表征途径：红外，X射线衍射，透射电镜，扫描电镜第二章1离子交换树脂功能：离子交换功能，催化功能，吸附功能，脱水功能，脱色功能应用：水处理，环境保护，海洋资源利用，冶金工业，原子能工业，食品工业，化学合成2絮凝剂特点：用量少，ph适用范围广，受盐类及环境影响较小，污泥量少，处理高效，应用广，天然絮凝剂基本元素，易老化降解，不造成二次污染作用原理：①带电絮凝剂可与带反电荷的微粒使电荷中和，降低双电层厚度使碰撞增加②一个分散微粒可以同时吸附两个以上的高分子链，在高分子链间起吸附架桥作用，由高分子链包覆使微粒变大，加速沉降③一个高分子链也可同时吸附两个以上微粒，高分子乐意在多出与微粒结合一同下降影响因素：①分子链结构的影响②悬浮体系的性质：固体微粒种类、粒径、电量、含量，介质ph值，温度③使用方法影响3高吸水性树脂吸水机理：因为其具有天然或合成的高分子电解质三维交联结构，首先由于树脂中亲水基团与水形成氢键，产生相互作用，水进入树脂而使其溶胀，但交联构成的三维结构又阻止树脂的溶解，此后，吸水后高分子中电解质形成离子相互排斥而导致分子扩展，同时产生的由外向内的浓度差又使得更多的水进入树脂，是树脂的三维结构扩展，但是交联结构又阻止其扩展继续，最后扩展和阻止扩展力达到平衡，水不再进入树脂内，热吸附的水也被保持在书之内构成了含有大量水的凝胶状物质。
絮凝剂作用与用途
絮凝剂作用与用途在处理污水时常常会遇到污水中含有大量浮选物质，在整个污水处理工序中最先解决的问题就是浮选物的处理，一般采用物理处理的方法。
运用化学试剂使悬浮物沉降。
最常用的废水处理药剂是絮凝剂。
分为有机与无机。
絮凝沉淀法是用无机絮凝剂和有机阴离子型絮凝剂配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物。
絮凝剂常用是聚丙烯酰胺适用范围：1、水处理领域在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。
在原水处理中，与活性炭配合使用，可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清。
在污水处理中。
可用于污泥脱水。
在工业水处理中，聚丙烯酰胺主要用作配方药剂。
2、石油采油领域在石油开采中，主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率等方面，广泛应用于钻井、完井、固井、压裂、强化采油等油田开采作业中，具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整等功能。
3、造纸领域在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。
它的作用是能够提高纸张的质量，提高浆料脱水性能，提高细小纤维及填料的留着率，减少原材料的消耗以及对环境的污染等。
4 、纺织印染工业在纺织工业中，作为织物后处理的上浆剂、整理剂，可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层。
利用它的吸湿性强的特点，能减少纺细纱时的断线率。
用作印染助剂时，可使产品附着牢度大、鲜艳度高，还可以作为漂白的非硅高分子稳定剂。
5 、其他领域在采矿、洗煤领域，可促进采矿、洗煤回收水中固体物的沉降，使水澄清，同时可回收有用的固体颗粒，避免对环境造成污染。
在制糖工业中，可加速蔗汁中细粒子的下沉，促进过滤和提高滤液的清澈度。
在养殖工业中，可改善水质，增加水的透光性能，从而改善水的光合作用。
在医药工业中，可用作分离抗菌素的絮凝剂、用作药片的赋型粘接剂以及工艺水澄清剂等。
环境功能材料
环境功能材料环境功能材料是指能够在保护环境、改善生态、减少污染等方面起到重要作用的材料。
随着人们环保意识的提高和对环境问题的关注，环境功能材料的研发和应用也越来越受到重视。
以下是几种常见的环境功能材料及其应用。
第一种是环保建材。
环保建材是指在建筑施工过程中使用的材料，它们对环境污染少、能够节约能源、降低废弃物的产生等。
例如，利用可回收材料生产的防水材料、保温材料等；利用环保水泥和绿色建筑材料等。
第二种是环保包装材料。
随着人们对包装材料的环保性要求越来越高，环保包装材料的研发和应用也日益增多。
例如，利用可降解材料制作的生物降解塑料包装、纸盒包装等；利用可回收材料制作的环保瓶盖、环保袋等。
第三种是环保能源材料。
环保能源材料是指能够有效利用并减少对环境的污染的能源材料。
例如，太阳能电池板和风力发电机等可再生能源材料；利用海洋动力和密封型氢气储存技术等减少对化石能源的依赖。
第四种是环保过滤材料。
环保过滤材料是指可以过滤废水、废气等污染物，减少或消除其对环境的污染的材料。
例如，利用活性炭和陶瓷膜等材料制作的水处理滤芯、废气处理滤芯等；利用生物降解材料制作的油水分离膜、空气净化过滤器等。
环境功能材料的应用范围十分广泛。
在建设领域，环保建材能够减少建筑废弃物的产生，降低能耗，提高室内环境质量。
在包装领域，环保包装材料能够减少包装废弃物的产生，降低对环境的影响。
在能源领域，环保能源材料能够减少对化石能源的使用，并且发电过程中无排放物排放。
在环保领域，环保过滤材料能够有效去除废水和废气中的污染物，降低对水源和空气的污染。
总之，环境功能材料在保护环境、改善生态、减少污染等方面发挥着重要作用。
随着科技的进步和人们环保意识的不断提高，相信环境功能材料将在未来得到更广泛的应用，并为人类创造一个更美好的环境。
环保材料与技术应用指南
环保材料与技术应用指南第1章环保材料概述 (3)1.1 环保材料的定义与分类 (3)1.2 环保材料的应用领域 (4)1.3 环保材料的发展趋势 (4)第2章生物质材料 (4)2.1 生物质能源 (5)2.1.1 生物质能源的分类 (5)2.1.2 生物质能源的应用 (5)2.2 生物质降解材料 (5)2.2.1 生物质降解材料的分类 (5)2.2.2 生物质降解材料的应用 (5)2.3 生物质复合材料 (5)2.3.1 生物质复合材料的分类 (6)2.3.2 生物质复合材料的应用 (6)第3章无毒无害材料 (6)3.1 无毒无害的塑料 (6)3.1.1 生物降解塑料 (6)3.1.2 环保型非生物降解塑料 (6)3.2 无毒无害的涂料 (6)3.2.1 环保型水性涂料 (6)3.2.2 环保型粉末涂料 (7)3.3 无毒无害的建筑材料 (7)3.3.1 环保型板材 (7)3.3.2 环保型涂料 (7)3.3.3 环保型保温材料 (7)3.3.4 环保型防水材料 (7)第4章可再生能源材料 (7)4.1 太阳能材料 (7)4.1.1 硅材料 (7)4.1.2 化合物半导体材料 (8)4.1.3 有机太阳能材料 (8)4.2 风能材料 (8)4.2.1 叶片材料 (8)4.2.2 塔架材料 (8)4.2.3 磁材料 (8)4.3 地热能材料 (8)4.3.1 钻井材料 (8)4.3.2 换热材料 (8)4.3.3 保温材料 (9)第5章节能材料 (9)5.1 保温隔热材料 (9)5.1.2 聚氨酯泡沫 (9)5.1.3 玻璃棉 (9)5.2 节能玻璃 (9)5.2.1 低辐射玻璃 (9)5.2.2 中空玻璃 (9)5.2.3 遮阳玻璃 (9)5.3 节能照明材料 (9)5.3.1 LED照明 (10)5.3.2 稀土荧光粉 (10)5.3.3 纳米材料 (10)第6章污水处理材料 (10)6.1 污水处理吸附材料 (10)6.1.1 活性炭 (10)6.1.2 粉末活性炭 (10)6.1.3 生物活性炭 (10)6.2 污水处理膜材料 (10)6.2.1 聚合物膜材料 (10)6.2.2 陶瓷膜材料 (10)6.2.3 复合膜材料 (11)6.3 污水处理絮凝剂 (11)6.3.1 无机絮凝剂 (11)6.3.2 有机絮凝剂 (11)6.3.3 复合絮凝剂 (11)第7章空气净化材料 (11)7.1 室内空气净化材料 (11)7.1.1 活性炭 (11)7.1.2 纳米二氧化钛 (11)7.1.3 负离子材料 (11)7.2 工业废气处理材料 (11)7.2.1 硫酸亚铁 (12)7.2.2 氧化铝 (12)7.2.3 碳分子筛 (12)7.3 空气过滤材料 (12)7.3.1 玻璃纤维 (12)7.3.2 聚酯纤维 (12)7.3.3 熔喷无纺布 (12)第8章固废处理与资源化利用 (12)8.1 生活垃圾处理技术 (12)8.1.1 填埋技术 (12)8.1.2 焚烧技术 (13)8.1.3 厨余垃圾处理技术 (13)8.2 工业固废处理技术 (13)8.2.1 物理处理技术 (13)8.2.3 热处理技术 (13)8.3 电子废弃物资源化利用 (13)8.3.1 物理拆解技术 (13)8.3.2 化学提取技术 (13)8.3.3 焚烧处理技术 (13)8.3.4 废旧电池处理技术 (13)8.3.5 废旧电器电子产品处理技术 (14)第9章生态修复材料 (14)9.1 土壤修复材料 (14)9.1.1 生物降解材料 (14)9.1.2 物理修复材料 (14)9.1.3 化学修复材料 (14)9.2 水体修复材料 (14)9.2.1 水质净化材料 (14)9.2.2 生物修复材料 (14)9.2.3 水体生态修复材料 (14)9.3 森林植被修复材料 (15)9.3.1 土壤改良剂 (15)9.3.2 植物生长调节剂 (15)9.3.3 森林保水材料 (15)第10章环保材料在建筑领域的应用 (15)10.1 绿色建筑材料 (15)10.2 被动式节能建筑 (15)10.3 雨水收集与利用系统 (16)10.4 建筑废弃物资源化利用 (16)第1章环保材料概述1.1 环保材料的定义与分类环保材料，顾名思义，是指在生产、使用及废弃处理过程中对环境影响较小的材料。
功能材料是什么
功能材料是什么功能材料是指可以在产品设计和制造过程中赋予产品特定功能的材料。
它们具有特殊的物理、化学或机械性能，可以通过与其他材料的组合或特殊处理来实现所需的功能。
功能材料在各个领域的应用越来越广泛，包括电子、光电子、能源、生物医药、环境保护等。
以电子领域为例，功能材料可以用于制造半导体器件、光电器件、传感器、电池等。
例如，半导体材料可以用于制造晶体管、集成电路等电子器件，具有导电性能，并且可以根据控制其导电性调节电流。
光电器件中的光伏材料可以将光能转化为电能，广泛应用于太阳能发电等领域。
传感器中的功能材料可以将物理、化学等信号转换为电信号，用于测量温度、压力、湿度等参数。
在能源领域，功能材料可以用于制造高效能源存储和转换设备。
例如，锂离子电池中的正负极材料可以实现高能量密度和快速充放电性能，推动电动车和移动设备的发展。
燃料电池中使用的催化剂材料可以将氢气和氧气直接转化为电能，实现清洁能源的利用。
在生物医药领域，功能材料可以用于制造人工关节、人工心脏瓣膜等医疗器械。
例如，钛合金等生物相容材料可以用于制作骨折修复植入物，具有良好的生物相容性和机械强度，能够促进骨骼生长和修复。
生物陶瓷材料可以用于制造牙科修复材料，具有良好的生物相容性和美观度。
在环境保护领域，功能材料可以用于制造高效的污染物吸附和气体过滤材料。
例如，活性炭材料可以吸附有机污染物，用于水处理和空气净化。
纳米材料可以通过调控其孔径和表面性质来实现对有害气体的吸附和催化降解。
总之，功能材料是能够赋予产品特定功能的材料，在各个领域的应用非常广泛。
通过不断研发和创新功能材料，可以实现更加高效、环保、可持续的产品设计和制造。
《环境功能材料》课件
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
水处理各种材料介绍预选择
4 微生物固定化材料
按使用场合的不同
微生物固定化填料
生物填料：
软性、半软性、硬性
（较常见的按填料安装 方法分类，大致可分为 固定式、悬挂式、悬浮 式、分散型和新型生物 填料等几种类型）
生物载体填料：
无机、有机、复合
4.1生物填料
生物填料一般用于流化床和生物接触氧化池， 所采用的生物填料有软性、半软性和硬性填 料之分，软性填料是由涤纶、维纶等制成的 纤维束组成的纤维填料，比表面积大，强度 高，无堵塞现象，但长期使用后会产生结块 和纤维绳段落。为防止生物膜生长于纤维后 结成球状而减小填料的比表面积，以硬性塑 料为支架，再将软性纤维覆其上而制成的填 料为半软性填料或复合纤维填料。硬性填料 有波纹板、蜂窝填料等，比表面积大，质轻 高强，但易堵塞。 选择填料时应考虑废水水质、填料的特性、 有机负荷，尽量避免产生堵塞。
高分子吸附剂
最常用的高分子吸附材料包括离子交 换树脂以及在它基础上发展起来的吸 附树脂，腐殖酸系吸附剂也暂且归入 该类。 高分子吸附剂是由烯类单体聚合制得 的。通过改变聚合单体的组成和聚合 的方法可以制得不同结构的吸附材料， 还可以进一步用化学的方法功能基化 从而制得带有各种功能基团的吸附材 料。
1.1 颗粒滤料
颗粒滤料主要用于水中悬浮物的过滤 去除。当水和废水通过粒状滤料床层 时，其中的悬浮颗粒喝胶体就被截留 在滤料的表面和内部空隙中，这种通 过粒状介质层分离不溶性污染物的方 法称为粒状介质过滤。它既可用于活 性炭吸附喝离子交换等深度处理过程 之前作为预处理过程，也可用于化学 混凝和生化处理之后作为后处理过程。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
水厂常用净水处理工艺方法及应用效果
水厂常用净水处理工艺方法及应用效果水厂是保障城市居民饮水安全的重要设施，而水厂的净水工艺则是保证水质清洁、健康的重要环节。
目前常用的水厂净水处理工艺及应用效果包括絮凝-沉淀-过滤工艺、膜分离技术和活性炭吸附技术等。
下面将分别介绍这三种工艺及其应用效果。
一、絮凝-沉淀-过滤工艺絮凝-沉淀-过滤工艺是水厂净水处理的传统方法，主要包括絮凝、沉淀和过滤三个步骤。
1. 絮凝絮凝是利用絮凝剂将水中的浑浊物质和胶质颗粒凝聚成较大的絮凝体，为后续的沉淀和过滤提供条件。
絮凝剂一般采用铝酸铵、聚合氯化铝等化学物质。
2. 沉淀沉淀是将絮凝后的颗粒物质通过重力沉降至底部，以分离悬浮颗粒物。
常用的沉淀设备包括沉淀池和沉砂池。
3. 过滤过滤是将经过絮凝和沉淀处理后的水通过过滤介质，如砂滤层、活性炭层等，去除残余的悬浮颗粒、胶体和微生物，使水质更加清洁。
这种工艺主要适用于处理中小型水厂的地表水和地下水，其处理效果良好，可大大提高出水水质的透明度和澄清度，满足国家卫生标准。
二、膜分离技术膜分离技术是近年来较为先进的水处理技术，主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等技术。
1. 微滤微滤是利用孔径在0.1-10微米之间的微孔膜，实现对水中大颗粒物质和胶体颗粒的截留和分离。
微滤工艺适用于水中微生物的过滤，能有效去除水中的细菌、病毒等微生物。
2. 超滤3. 反渗透反渗透是利用半透膜对水中的溶解性无机盐和有机物质进行截留和分离，净化水质。
其处理效果非常好，能有效去除水中的氯离子、硫酸盐、硝酸盐等有害物质，获得纯净水。
膜分离技术具有处理水质稳定、操作简便、节能减排等优点，因此在城市工业废水处理、饮用水生产等领域得到广泛应用。
三、活性炭吸附技术活性炭吸附技术是利用活性炭对水中的有机物质、异味物质和难降解物质进行吸附和去除的工艺。
活性炭是一种多孔的吸附材料，具有大表面积和较强的吸附能力。
活性炭吸附工艺主要包括固定床吸附和流动床吸附两种形式。
其处理效果非常好，能有效去除水中的异味、色度、有机物质和部分重金属等有害物质，使水质更加纯净和健康。
海水淡化系统主要工艺流程及功能
海水淡化系统主要工艺流程及功能海水淡化（Seawater Desalination）是指将海水的盐分和杂质去除，从而获得淡水的过程。
海水淡化系统主要工艺流程包括预处理、膜分离和后处理等环节，每一环节都有特定的功能。
下面将详细介绍海水淡化系统的主要工艺流程及功能。
1. 预处理（pretreatment）：预处理是海水淡化系统的第一步，其主要目的是去除海水中的悬浮物、沉积物和大颗粒物等杂质，以防止膜分离过程中的污染和堵塞。
预处理环节包括净化、絮凝和过滤等，其功能如下：-净化：通过开启集水器和溢流口等装置，将进水通过自重压力朝向自定定量的池塘、蓄水池中引流，以滤除较大颗粒物。
-絮凝：向海水中加入絮凝剂，使其与悬浮物粘连聚结形成较大的团块，便于后续处理。
-过滤：将通过絮凝后的海水通过滤网进行进一步过滤，去除细小的杂质和颗粒。
2. 膜分离（membrane separation）：膜分离是海水淡化系统的核心步骤，通过逆渗透（RO）或蒸发（evaporation）等膜技术，将海水中的盐分和杂质与水分离。
膜分离环节主要包括逆渗透膜和蒸发器两种方式，其功能如下：-逆渗透膜：逆渗透膜是膜分离的关键，它具有特殊的孔径大小，能够让水分子通过，阻止盐分和其他杂质通过，从而实现盐水和淡水的分离。
-蒸发器：通过蒸发技术，将海水加热蒸发，随后再将蒸发的水冷凝回收，从而将盐分和其他杂质留在底部，得到纯净的淡水。
3. 后处理（post-treatment）：后处理是海水淡化系统中的最后一步，主要是为了进一步提高淡水的质量，去除膜分离过程中未能完全去除的盐分和其他微量杂质。
后处理环节包括碳过滤、消毒和调整水质等，其功能如下：-碳过滤：通过活性炭等吸附材料吸附残存的有机物、重金属和臭味等，以提高淡水的口感和质量。
-消毒：使用氯或其他消毒剂对淡水进行杀菌处理，以确保淡水的卫生安全。
-调整水质：通过加入矿物质或调节pH值等方式，对淡水进行调整，以满足特定的用水要求。
功能材料有哪些
功能材料有哪些功能材料是指能够满足特定需求或完成特定任务的材料，在各个领域都有广泛的应用。
下面是一些常见的功能材料及其应用领域。
1. 陶瓷材料：陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀等特点，广泛应用于工业和家庭中。
比如，用于制造耐火砖、陶瓷刀具、陶瓷瓷器等。
2. 金属材料：金属材料具有高强度、导电导热等特点，被广泛应用于建筑、汽车、电子等行业。
比如，用于制造钢铁、铝合金、铜制品等。
3. 塑料材料：塑料材料具有轻便、耐酸碱、绝缘等特点，广泛应用于包装、电子、医疗等领域。
比如，用于制造塑料袋、塑料瓶、塑料管等。
4. 纤维材料：纤维材料具有柔软、强度高等特点，广泛应用于纺织、建筑等行业。
比如，用于制造服装、床上用品、塑料纤维等。
5. 聚合材料：聚合材料是由两种或更多种材料组成的复合材料，具有多种特性，广泛应用于航空航天、汽车等高科技领域。
比如，用于制造碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
6. 过滤材料：过滤材料用于分离固体和液体或不同颗粒大小的物质，在水处理、食品加工等领域发挥重要作用。
比如，用于制造滤纸、过滤器、滤芯等。
7. 涂料材料：涂料材料具有装饰、防护等功能，广泛应用于建筑、汽车等领域。
比如，用于涂刷墙壁的乳胶漆、用于保护汽车车身的车漆等。
8. 导电材料：导电材料具有良好的电导性能，广泛应用于电子、通信等领域。
比如，用于制造电线、电缆、导电板等。
9. 吸附材料：吸附材料具有吸附和分离物质的能力，广泛应用于环境保护、水处理等领域。
比如，用于制造活性炭、吸附剂等。
10. 声学材料：声学材料具有吸音、隔音等特点，广泛应用于音频、建筑等领域。
比如，用于制造吸音板、隔音材料等。
以上是一些常见的功能材料及其应用领域，功能材料的种类非常多样，随着科技的发展，新的功能材料也在不断涌现。
高分子材料在环境保护领域中的应用研究
高分子材料在环境保护领域中的应用研究一、引言环境保护是当今社会中至关重要的议题之一。
随着全球人口的增加和经济的发展，我们对资源的需求不断增加，同时也带来了环境污染和资源短缺等问题。
高分子材料作为一种重要的材料类别，在环境保护领域中发挥着重要作用。
本文将从几个方面探讨高分子材料在环境保护领域中的应用研究。
二、高分子材料在废水处理中的应用研究1. 高分子材料在废水处理中的作用废水处理是保护水资源和环境的重要环节。
高分子材料可以作为沉淀剂和吸附剂，用于去除废水中的污染物。
例如，聚丙烯酰胺可以作为沉淀剂，用于去除废水中的悬浮物和胶体颗粒。
聚合物吸附剂可以有效去除废水中的有机物和重金属离子。
这些高分子材料具有良好的去除效果，并且可以实现废水的资源化利用。
2. 高分子材料在废水处理中的研究进展目前，研究人员对高分子材料在废水处理中的应用进行了广泛的研究。
其中，有关高分子材料的合成方法、性能调控以及应用机制等方面的研究成果较为丰富。
一些新型的高分子材料，如功能化纳米颗粒、共聚物功能材料等，被提出并应用于废水处理中。
这些新型材料具有较高的吸附和去除效果，并且能够实现资源的回收利用。
三、高分子材料在大气污染控制中的应用研究1. 高分子材料在大气污染控制中的作用大气污染对人类健康和环境造成了严重的威胁。
高分子材料可以作为吸附剂和过滤材料，用于去除大气中的污染物。
例如，聚合物纤维材料可以用于制备空气过滤器和污染物捕集器，可以有效去除颗粒物和有毒气体。
此外，高分子材料还可以作为光催化材料，可以利用光能将大气中的污染物降解为无害物质。
2. 高分子材料在大气污染控制中的研究进展在大气污染控制领域，高分子材料的研究也取得了一些重要进展。
例如，研究人员通过调控高分子材料的结构和表面性质，提高了其对大气污染物的吸附能力和光催化降解效率。
同时，一些新型的高分子材料，如纳米纤维、多层复合薄膜等，也被成功应用于大气污染控制中。
这些材料具有较高的捕集效率和使用寿命，并且可以实现材料的可持续利用。
建筑功能材料
1。
建筑功能材料指具有防水、防火、保温、隔热、采光、隔声、装饰等建筑功能、非承重用材料。
决定建筑物使用功能和建筑品质。
2。
化学建材主要是指以有机高分子（合成)树脂为主干成分制成的一类建筑材料。
3. 塑料建材性能特点：优良的加工性能，具有多种功能（改变配方或改性就可改变塑料性能)，轻质性，装饰性能出色，其他特性(老化已不是问题，可燃，耐热性差，刚性小易蠕变，热伸缩性大）。
4。
PVC改变配方可制成硬质和软质. 因含氯具有自熄性。
5。
PVC树脂聚合方法：悬浮聚合，乳液聚合。
6。
PE聚乙烯燃烧时呈现淡蓝色火焰并发生滴落.PP 聚丙烯与PE燃烧性接近,易燃且滴落7。
熔融指数：在一定温度用2160g的荷重从直径2.1mm、长8mm的毛细管中10min内挤出的克数。
8。
聚丙烯PP:等规度是以在正庚烷中的不溶部分的重量百分数来表示的。
等规度越高,机械性能越好。
8. PS聚苯乙烯：本体和悬液聚合，能做泡沫塑料,燃烧时大量黑烟碳束.9. 可发性PS是苯乙烯单体经悬浮聚合的珠状产品。
10. ABS塑料单体：丙烯晴,丁二烯，苯乙烯。
接枝共聚法.11 PVAc聚醋酸乙烯酯，溶液和乳液聚合生产。
软化点低,仅40℃，不能做塑料制品。
可直接做粘合剂或内墙涂料基料，不能做外墙涂料基料。
11AC丙烯酸类树脂:本体和悬浮聚合11. 热塑性酚醛树脂:以酸为催化剂，酚与醛比例大于1时。
热固性酚醛树脂：以碱为催化剂，且甲醛过量时.14. 热塑性用甲醛处理可转变成热固性，热固性在酸性介质中用苯酚处理可变成热塑性.15。
热固性酚醛树脂加热自身可固化；热塑性酚醛树脂加入固化剂固化12.氨基树脂：脲甲醛树脂和三聚氰胺脲甲醛树脂（MF）。
MF耐水性好,电气绝缘性比UF好。
13不饱和聚酯树脂(UP）:主要用来制作玻璃钢.13.环氧树脂（EP）固化：一是环氧基与各活泼氢化合物化学反应而固化；二是叔胺、路易斯酸等催化剂作用下环氧基聚合而交联.16. 环氧当量：含有1克当量环氧基的树脂克数.环氧值:100克环氧树脂中含有环氧基克当量数.环氧值=100/环氧当量17.聚氨酯树脂（PU)：分子链中含有许多重复的氨基甲酸酯基团的聚合物。
环境功能材料 好书 -回复
环境功能材料好书-回复环境功能材料是一种具有特殊功能的材料，它在环境保护和可持续发展方面有着重要的应用。
本文将从环境功能材料的定义、分类、应用和未来发展等方面进行探讨，以期更好地了解这一领域的最新进展。
首先，我们来了解一下什么是环境功能材料。
环境功能材料是指那些拥有净化环境、节能减排等特殊功能的材料。
它可以通过吸附、催化、分解、过滤等方式对环境中的有害物质进行处理，具有改善环境质量和保护生态系统的作用。
与普通的材料相比，环境功能材料可以在特殊条件下改变其结构和性能，以适应不同的环境需求。
基于其特殊功能，环境功能材料可以分为多种类型。
其中包括吸附剂、催化剂、光催化剂、过滤材料等。
吸附剂是指那些可以吸附有害物质的材料，包括活性炭、生物吸附材料等。
催化剂是一种可以在化学反应中降低活化能、加速反应速率的物质，例如金属氧化物、离子交换树脂等。
光催化剂则是利用光能进行催化反应的材料，典型的代表有二氧化钛等。
过滤材料则主要用于分离和过滤固体颗粒、化学物质等。
环境功能材料在各个领域都有广泛的应用。
首先是水处理领域。
由于水资源的日益减少和水体污染的日益严重，环境功能材料在水处理中扮演着重要角色。
例如活性炭可以吸附水中的有机物和重金属离子，陶瓷过滤器可以去除水中的悬浮颗粒和细菌等。
其次是空气污染治理领域。
空气污染已成为一个全球性问题，环境功能材料在净化空气中发挥着重要作用。
例如一些催化剂可以将有害气体转化为无害物质，光催化剂可以利用光能将有害气体分解为水和二氧化碳。
再次是能源领域。
传统能源的过度利用和排放对环境造成了严重损害，环境功能材料可以帮助节能减排和发展清洁能源。
例如光伏材料可以将太阳光转化为电能，燃料电池催化剂可以加速氢气的电化学反应。
最后，让我们展望一下环境功能材料的未来发展。
随着环境问题日益突出，对环境功能材料的需求也将越来越大。
未来的环境功能材料将具备更高的性能和更广泛的应用领域。
例如，纳米材料的突破将使得环境功能材料在催化、吸附等方面具有更高的效率和选择性。
有机功能材料在环境保护领域中的应用研究
有机功能材料在环境保护领域中的应用研究近年来，人们对环境保护问题的重视日益增加，越来越多的科学家和工程师开始寻求新的材料和技术来解决环境污染和资源浪费的问题。
有机功能材料以其优良的性能和多样的应用领域，在环境保护领域中发挥着重要作用。
本文将重点研究有机功能材料在环境保护中的应用。
一、水处理领域水资源是人类生存和发展的重要基础，然而，近年来水污染问题日益严重，给人类的生产和生活带来了巨大困扰。
有机功能材料在水处理领域中具有广泛的应用前景。
1. 吸附剂吸附剂是水处理过程中常用的处理工艺之一，其作用是吸附水中的有害物质以净化水质。
有机功能材料多孔结构、高比表面积等特点使其成为理想的吸附剂。
例如，活性炭是一种常用的吸附剂，能够有效去除水中的有机物和重金属离子。
2. 膜材料膜分离技术是一种应用广泛的水处理技术，而有机功能材料作为膜材料具有良好的分离性能和稳定性。
例如，聚合物膜、陶瓷膜等均可以应用于水处理的膜分离过程中，去除水中的悬浮物和溶解物质。
二、大气污染治理随着工业化进程的不断加快，大气污染问题日益严重，对人类健康和环境造成了巨大威胁。
有机功能材料在大气污染治理中具有广泛的应用前景。
1. VOCs治理挥发性有机化合物（VOCs）是造成大气污染的主要原因之一，因此，对VOCs进行治理是重要的环境保护举措。
有机功能材料常用作催化剂和吸附剂，以降低VOCs的排放浓度。
2. 光催化材料光催化技术是一种利用光能来降解和转化有害气体的技术，有机功能材料在光催化材料中具有重要作用。
例如，二氧化钛纳米颗粒具有良好的光催化性能，可应用于大气污染治理中。
三、固体废物处理与资源化利用固体废物的处理和资源化利用是环境保护的重要任务之一，有机功能材料在此领域中发挥着重要作用。
1. 吸附材料固体废物中常含有有害物质，而有机功能材料作为吸附材料，可应用于固体废物的处理过程中。
例如，聚合物基吸附材料可以去除废水中的重金属离子，将其固定在材料表面上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
膜 类型
定义
过滤 / 分离范围
纳滤
反渗透
过滤工艺范围
微滤 超滤
Cl滤oth布&和D深e层pt过h F滤il器ters
Scree筛n网s &和S滤tr网ainers
普通污染物 的相对尺寸
Latex E乳m胶ulsions
金属离子
VOC抯, PCD, Susp. Oil
不溶有机物 可可溶盐类类
Oil E油m乳ul剂sions
环境功能材料絮凝、过滤材料
表面过滤介质
最严格的定义: 所有滤孔在同一个平面上 依靠直接拦截捕获颗粒
环境功能材料絮凝、过滤材料
表面过滤
环境功能材料絮凝、过滤材料
表面或筛网过滤的局限
主要依靠直接拦截。小于孔径的颗粒将穿过。 惯性撞击效果有限. 扩散拦截有微效.
环境功能材料絮凝、过滤材料
深度过滤介质
环境功能材料絮凝、过滤材料
环境功能材料絮凝、过滤材料
硫酸铝絮凝剂
• 硫酸铝（化学式Al2(SO4)3，式量342.15）
• 絮凝原理：它溶解于水后所生成的铝离子 和氢氧化铝，
• 铝离子：压缩双电层； • 氢氧化铝：架桥和网捕。
环境功能材料絮凝、过滤材料
制备
• Al2O3+H2SO4 Al2(SO4)3+H2O
最严格的定义: 污染物捕获于介质内部结构的一种过滤介
质，其滤孔遍布整个介质厚度。 变化的流体通道可以获得更高容污能力
环境功能材料絮凝、过滤材料深度过滤介质环境源自能材料絮凝、过滤材料生物絮凝剂
• 目前发现的具有絮凝性能的微生物有30多 种，分别属于细菌、放线菌、酵母菌、霉 菌等。
• 合成步骤：（１）生物絮凝剂产生菌的筛 选；（２）生物絮凝剂的提纯。
环境功能材料絮凝、过滤材料
过 滤 材料
环境功能材料絮凝、过滤材料
定义
过滤
利用有孔介质从流体(液体或气体)中除去污染物
环境功能材料絮凝、过滤材料
• 2 吸附架桥作用 • 高分子物质与胶体微粒具有强烈吸附作用。
高分子链一端吸附了胶粒后，另一端又吸 附另一胶粒，形成胶粒-高分子-胶粒的絮凝 体。
环境功能材料絮凝、过滤材料
• 胶体保护：高分子絮凝剂加入量过多，胶 粒之间充斥着高分子物质，收到阻碍而不 能聚集。
• 要求： 1. 需要一定的分子长度 2. 高分子物质量不能太少，也不能太多
S沙an粒d
Hum人an发Hair
102
环境功能材料絮凝、过滤材料
环境功能材料絮凝、过滤材料
过滤器的功能
过滤器经常被认为是一种简单的网或筛子， 过滤 / 分离是在一个平面上进行的。
环境功能材料絮凝、过滤材料
过滤器的功能
实际上，很多过滤器滤材具有深度。 “弯曲通道”的结果对于污染物的去除起到了
辅助作用
环境功能材料絮凝、过滤材料
过滤介质类型
环境功能材料絮凝、过滤材料
滤材类型
通常，过滤器滤材可分为两类：
表面过滤介质 深度过滤介质
* 过滤器制造商对这些述语的 正式定义还未达成一致
环境功能材料絮凝、过滤材料
滤材类型
两类介质: 表面过滤介质: 金属编织网粉末烧结 深度过滤介质: 浇铸膜结构 纤维材料结构
水污染控制材料
环境功能材料絮凝、过滤材料
• 1 絮凝材料
目录
• 2 过滤材料
环境功能材料絮凝、过滤材料
絮凝材料
环境功能材料絮凝、过滤材料
• 絮凝（混凝）：使水或液体中悬浮微粒集 聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚 沉，达到固-液分离的目的，这一现象或操 作称作絮凝。
环境功能材料絮凝、过滤材料
Re红dC细eBlll胞sood
V病ir毒us
Pai油nt漆P颜igm料ent
CBa碳lrab粒cokn
Ba细ct菌eria
辐ARt射oam原dii子ic
Prote蛋in白/ E/n酶zymes
颗粒尺寸 10-4
10-3
10-2
10-1
1.0
10
103
( 微米)
平均分子量 100
200
20,000
500,000
环境功能材料絮凝、过滤材料
胶体结构（双电层）
• 胶核 • 吸附层(电位离子) • 扩散层 • ζ电 位（胶粒/扩散层） • 带电量越大，越稳定。
环境功能材料絮凝、过滤材料
絮凝机理
• 1 压缩双电层作用 • 胶体中加入电解质，离子浓度增加。异号
离子有中和吸附层、扩散层电荷的趋势， 也就降低了ζ电 位。电位降低到临界电位时， 胶体微粒聚集。 • 高价电解质压缩胶体双电层的效果好。 （Na+，Al3+）
环境功能材料絮凝、过滤材料
• 3 网捕作用 • 三价铝盐水解形成氢氧化物沉淀时，沉淀
能网捕、卷扫水中胶体微粒。属于一种机 械作用。
环境功能材料絮凝、过滤材料
• 有机絮凝剂主要起架桥作用 • 硫酸铝等无机絮凝剂压缩双电层、吸附架
桥、网捕等作用兼有。
环境功能材料絮凝、过滤材料
絮凝剂
无机 有机 微生物
环境功能材料絮凝、过滤材料
过滤器的功能
“弯曲通道”存在于：
或 纤维缠绕
环境功能材料絮凝、过滤材料
过滤材料的种类
Woven fabric （机织物）
Knitted fabric （针织物）
➢占过滤材料的90%；
➢全球每年的非织造过滤材料的消耗接近20亿美 元；
➢过滤组件和过滤材料工业的价值超过1000亿美 元；
➢过滤组件和过滤材料工业的价值以每年3～5%
Nonwoven fabric（非
的速度增长。
织造布）
环境功能材料絮凝、过滤材料
➢选择的原则
过滤性能 机械性能 成本
过滤材料的选择
在气体过滤方面，非织造材料成功地代替了机织物；而在液体过滤 方面，非织造材料代替机织物还不太成功。原因是：非织造材料的 强力较低。
用途
• 给水处理中应用广泛。降低原水浊度、色 度，去除颗粒物。
• 脱除80-95%的悬浮物质和65-95%的胶体物 质。胶体物质与水中COD值密切相关，对 降低COD有重要作用。
环境功能材料絮凝、过滤材料
胶体（水溶胶）
• 悬浊液、胶体、溶液。 • 微细颗粒物分散在水溶液中构成胶体物质。
分散质粒子直径在1nm—100nm之间的分 散系 。
污染流体 (进料液，上游)
孔
洁净流体 (滤出液，下游)
环境功能材料絮凝、过滤材料滤材
100 um
定义
小颗粒的相对尺寸
80 人发直径 60 40 裸眼可见最小颗粒
20
花粉
10 8.0 红细胞 6.0 酵母和真菌
5.0
沙雷氏菌 假单胞菌
环境功能材料絮凝、过滤材料
4.0 um 3.0 2.0 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3