环境功能高分子材料

思想萌芽阶段 (60年代末，70年代初) 学术探讨阶段 (70年代中到80年代末) 广泛关注与迅速发展阶段 (80年代末以后)


LCA的基本概念 通过确定和量化与评估对象相关的能源消耗、物质 消耗和废弃物排放，来评估某一产品、过程或事件 的环境负荷；定量评价由于这些能源、物质消耗和 废弃物排放所造成的环境影响；辨别和评估改善环 境（表现）的机会。评价过程应包括该产品、过程 或事件的寿命全过程，包括原材料的提取与加工、 制造、运输和销售、使用、再使用、维持、循环回 收，直到最终的废弃。
研究阶段
阶段 治表 回归 治本 目标 末端治理 环境协调 初始端治理 主要内容 治理现在的污染，改善生态环境 所有过程和产品与环境相容 预防污染，减少污染的发生量
分类
生命周期评价方法
LCA是目前比较流行的方法，该法也称
为从摇篮到坟墓的评价方法，是一种综 合性的评价方法。

LCA方法的起源与发展


作用 MIPs与天然抗体具有相同的识别功能，因而在化工、 生物工程、食品工程、临床医学等众多领域广泛应用。 分子印迹技术集吸附一富集一分离于一体的优点，是 检测和去除环境痕量污染物的有效方法，尤其是药品 和个人护理品。

活性碳纤维 碳纤维可分为高强高模碳纤维和中低模量碳纤维两 大类。高强高模碳纤维主要作为结构材料使用，而 中低模量碳纤维主要作为功能材料使用。ACF是具 有高效吸附性能的一类功能性中低模量碳纤维。
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(3)气污染治理和空气净化。ACF不仅对有机蒸汽有 良好的吸附作用，对造成大气污染的几种主要气体， 汽车尾气排放的CO 、NO 、烃、醛类气体都能够吸 附，因而ACF还可制成干法脱硫装置及汽车尾气过 滤装置。此外ACF还可吸附O，、含氟气体、烟味、 人体和仪器排放的多种异味，可制成空气净化器。 (4)医学。PAN—ACF的无毒性性使其在医学领域得 到了广泛的应用。由于ACF具有化学稳定性、热稳 定性及辐射稳定性，因而使用各种消毒方法进行消 毒时，不会发生任何变化。ACF对人体中外源性毒 素的吸附都十分有效，在血液过滤、内服解毒及外 伤包扎与治疗方面都有重要用途。
环境功能高分子材料
09材料6班 鲁逸舟 20095047
目录
概念 特点 研究阶段 分类 评价方法 实例

概念

90年代初,在可持续性发展理论和应用的推动下,国际 材料界出现了一个新的领域——环境材料,在这种材 料的研究和开发的过程中,既要追求良好的使用性能, 又要深刻认识到自然资源的有限性和尽可能降低废 弃物排放量,并在材料的提取、制备、使用直到废弃 与再生的整个过程中都尽可能地减少对环境的影响。

实例

分子印迹材料 分子印迹聚合物是一类人工合成的高分子化合物， 其合成所需材料包括模板分子(印迹分子)、功能单体、 交联剂、致孔剂、引发剂等。MIPs中存在着大量与 模板分子在形状、尺寸和官能团方面互补的孔穴(亦 称识别位点)，这些孔穴能够模拟抗原抗体、人工酶 的分子识别原理，对某一化合物或一类化合物具有 高度亲和力与选择性。


预处理即预氧化稳定化处理，主要目的是使纤维不 融化，在碳化和活化的高温过程中保持纤维原形。 预处理的方法一般有两种：一种是低温预氧化，使 其形成稳定的结构(如聚丙烯腈、沥青、PVA纤维)； 另外一种是使有机纤维浸渍无机盐溶液，提高纤维 的热稳定性或降低纤维的碳化温度(如粘胶基纤维)。


活性碳纤维直径细，比表面积大，微孔结构发达， 孔径小且分布窄，吸附容量大，吸附速度快，再生 容易。ACF对各种有机和无机以及水溶液中的有机 物和贵重金属离子等具有较大的吸附量和较快的吸 附速度，净化效率高，尤其聚丙烯腈基活性碳纤维 中含有氮，对硫系化合物和氮系化合物具有特殊的 吸附能力。
1998年中国生态环境材料研究战略研讨会上给出 的环境材料定义为： 环境材料是指同时具有满意的使用性能和优良的 环境协调性，或者能够改善环境的材料。
环境材料
经济性能
环境性能
使用性能
特点



① 先进性：能为人类开拓更广阔的活动范围和环境， 发挥其优异性能。在发展新材料、新技术体系时，既要考 虑到技术环境负担的大小，材料本身对环境的污染程度， 又要顾及材料使用时的传统性能，在要求优异的使用性能 这一点上，新材料与传统材料是相同的。 ② 环境协调性（优先争取的目标）：使人类的活动 范围同外部环境协调，减轻地球环境的负担，使枯竭性资 源完全循环利用。在材料的生产环节中资源和能源的消耗 少，工艺流程中采用减少温室效应气体的技术，废弃后易 于再生循环。材料及技术本身要具备环境协调性，这是区 别于传统材料观念而增加的概念。 ③ 舒适性：使活动范围中的人类生活环境更加繁荣、 舒适，人们很乐于接受和使用。
(1)废水治理及水的净化。ACF对工业废水中的多种 有害物质都有良好的吸附作用。如含酚废水、含Hg 废水及染料废水。另外，ACF对水中的大肠杆菌及 氯等都有很好的净化作用，因此可用作饮用水净化 器。 (2)大溶剂回收。ACF对各种有机蒸汽都有良好的吸 附作用。由于ACF比活性炭具有吸附容量大、吸附 速度快等优点，用ACF制成的溶剂回收装置也具有 重量轻、吸附脱附快等优点。