当前位置：文档之家 › 高分子与环境保护

高分子与环境保护

  • 格式：doc
  • 大小：62.00 KB
  • 文档页数：8

高分子与环境保护  人类与环境的关系 （1）环境与人类生存休戚相关，唇齿相依 自然环境：指环绕人群空间，可以直接或间接影响人类生活、生产的一切自然形成的物质和能量的总体。主要有空气、土壤、水、动植物、岩石、矿物、太阳能等，是人类赖以生存的物质基础。其空间范围覆盖距地表高度不到23km和海洋深度不到12km的生物圈，其中地表上下100m左右范围空间是生物最集中和活跃的地方。 Q：什么是自然环境？（5分） 社会环境：一方面是人类精神文明和物质文明发展的标志，另一方面又随人类文明演进而不断得以丰富和发展。 （2）人类是环境的产物，同时又是环境的改造者和影响者，因认识和科技水平限制，易对环境造成污染和破坏。

 三大问题：人口膨胀、资源短缺、环境恶化  环境污染的种类有：水体（water）、大气（air）、土壤（soil）、生物（biological）、放射性（radioactive）、噪音（noise）、微波（microwave），其中长江的污染与前三者有关。 Q：填空（五个空）

 固体废弃物是环境污染的重要来源 （1）工业废弃物（废渣、粉尘、污染等） （2）矿业废弃物（废石、尾矿石） （3）城市垃圾（生活垃圾等） （4）农畜物业废弃物 （5）放射性废弃物 Q：为什么说固体废弃物是环境污染的重要来源？固体废弃物有哪些？

 1972年召开了“世界人类环境会议”（瑞典，被誉为环境史上的里程碑） 1992年召开首届“世界与环境发展大会”（巴西，100多个国家元首和政府首脑出席） Q：填空

 世界环境日（6.5）是联合国大会于1972年确定，它是为了纪念斯德哥尔摩人类环境会议的召开，同时也标志着联合国环境规划署的成立。 中国在1985.6.5首次举办世界环境日活动，主题是“青年、人口、环境” 1993年北京被选为举办庆祝活动的城市，主题是“打破贫穷与环境的恶性循环”

 人类生存的环境离不开高分子材料 （1）高分子材料的自身特点：原料多、易于生产、性能优良、质轻、加工方便、产品美观、实用、不易腐蚀、易着色等。 （2）高分子材料的应用特点：可广泛应用于衣食住行及国民经济各领域，是无机材料、金属材料的理想替代品。 （3）高分子材料的生产特点：规模大、产量高、品种齐全。 Q：为什么人类生存的环境离不开高分子材料？

有毒、易燃、腐蚀、反应、传统、放射 高分子材料与环境的关系  三大产业：塑料、橡胶、合成纤维

 高分子材料可以改变人类的生存环境 （1）高分子交换树脂，具有离子交换、选择、吸附、催化、脱水等功能，可用于污水和废水、硬水处理，清除放射性唔知等； （2）高分子絮凝剂，可用于工业生产与生活得地下水、污水处理，各种污泥脱水的絮凝分离，提高水质和水资源的利用等； （3）高吸水树脂，可用于工业废油与乳化油的水分分离，回收油类和贵重金属，出离工矿污水等； （4）高分子分离膜，包括微孔膜、超滤膜、反渗透膜、离子交换膜、液体分离膜，可用于污水处理，有机混合液体分离，海水淡化，回收废水中药剂，有毒气体分离等。 Q：为什么高分子材料可以改变人类的生存环境？

 高分子材料制备时面临的环境问题 （1）原材料，如氯乙烯会引起急性或慢性中毒，是诱变和致癌物质，丙烯酸酯类单体啫易对眼镜和皮肤等有危害； （2）采用有毒原料生产方法造成的问题，如采用界面缩聚生产PC（聚碳酸酯）的原来之一光气是剧毒有机物，以氰化法生产有机玻璃PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）的单体时采用氢氰酸，则为剧毒的化工原料； （3）废液，如生产各种工程塑料使用的大量有机溶剂以及PVC悬浮聚合和ABS乳液聚合使用的大量水； （4）废弃物，如树脂制备时落地料、齐聚物、过渡料等。 Q：高分子材料制备时所面临的环境问题有哪些？（8-10分）

 高分子材料加工时面临的问题： （1）使用重金属的添加剂引起的问题，如聚乙烯塑料中作稳定剂的镉铅系重金属化合物的毒性和粉尘污染； （2）用作制冷剂和制备PU泡沫塑料等发泡剂的氟氯烃，是破坏地球高空臭氧层的罪魁祸首； （3）用作摩擦和密封材料增强剂的石棉是致癌物质； （4）残留单体，如氯乙烯、甲醛； （5）一些增塑剂在加工过程中会以微粒形式飞溅到高空中。 Q：高分子材料加工时所面临的问题有哪些？

 高分子材料使用时面临的环境问题： A.高分子材料的燃烧问题 （1）高分子材料的燃烧性 多数高分子材料具有燃烧性； 氧指数：在规定实验条件下，通入23±2°C的氮气、氧气混合气体中，刚好维持材料燃烧所需要的最低氧浓度（体积分数），是高分子材料易燃指标，OI=VO2/(VO2+VN2)； OI<22，易燃；2227，不燃。 Q：填空 （2）燃烧时的发烟热 分解产物缺氧，热气流，黑烟，CO、CO2、HCN、COCl2、HCl （3）对人体的毒害作用 降低燃烧时的发烟率和毒害物质的逸出率 B.废弃高分子材料的问题 （1）品种繁多，涉及飞机材料、汽车部件、橡胶轮胎、计算机、光盘、用电器、农膜、包装材料、服装、鞋、门窗、地板、管道、生产部门的边角料； （2）数目庞大，世界每年塑料废弃物约为其产量60%-70%，橡胶废弃物约为其产量的40%； （3）降解困难，绝大部分废弃物几乎不能自然降解，水解和风化； （4）处理棘手，燃烧产生大量有害物质，溶解产生大量废水与污泥； （5）称谓独特，白色污染或白色公害或白灾（塑料、农膜、餐具），黑色污染或黑色公害或黑灾（橡胶轮胎），彩色污染或视觉污染（电器、电缆、光盘）。 Q：高分子材料使用时所面临的环境问题？ 为什么要处理废弃高分子？

 高分子材料使用时面临的环境问题（仅塑料废弃物为例） 背景材料：美国1992年塑料废弃物达1500万吨，占固体废弃物的7.5%，体积的30%。中国1996年塑料废弃物达300万吨。居高分子材料的第一位。 （1）大气污染：塑料废弃物焚烧可产生大量CO2，HCl等气体，尤其是呋喃、二恶英类化合物的发生地； （2）土壤污染：废塑料薄膜进入土壤不易被分解，阻止土壤透气率使土壤变坏； （3）海洋污染：占海洋漂浮物的60%以上，破坏土壤生态系统且给航运带来安全隐患； （4）景观污染：塑料袋、薄膜、一次性塑料制品随处可见，不易集中清理，不易腐烂。 Q：固体塑料废弃物产生什么污染？

 降低高分子材料对环境不利影响的重要途径： （1）探讨与环境相协调的再生循环技术，使高分子材料废弃物变废为宝，实现资源再生利用； （2）优化设计，根据高分子材料用途进行可降或长寿命高分子材料设计与合成； （3）开发高效生产技术，是高分子材料精细功能化，高性能化以及生态化。 Q：怎样降低高分子材料对环境不利影响？它的研究思路是？（99%考）

 高分子材料再生循环技术 A.再生循环技术分类 ❖ 物理循环 废旧高分子材料经收集、分离、提纯、干燥等处理后，加入稳定剂等各种助剂，重新造粒，并进行再次加工生产的过程。 ❖ 化学循环 利用光、热、辐射、化学试剂等使聚合物降解成单体或低聚物的过程，其产物可用作油品或化工原料。 ❖ 能量回收 以高分子材料作燃料或取热或产生蒸汽，进而进行发电或用高分子材料作助燃等过程。

 一级循环 使用原来废旧材料物品制造相同的产品，如塑料瓶等。  二级循环 使用循环的材料制成新的产品，如原用于制牛奶桶的HDPE再生料制垃圾桶或排水管。  三级循环 从废材料回收化学原料或能量，如回收溶剂、裂解聚合物、回收油等。  四级循环 把废料进行焚烧处理以回收能量，用于加热、发电等。

B.物理再生的基本手段 ❖ 溶剂化再生技术方法 （1）将高分子材料废弃物切片、水洗； （2）加入合适溶剂使其溶解至最高浓度； （3）加压过虑除去不溶解成分； （4）加入非溶剂使残留在溶液中的聚合物沉淀； （5）对沉淀的聚合物进行过滤、洗涤和干燥。 关键：根据不同高分子材料选择最佳溶剂和非溶剂。

PP（聚丙烯）的最佳溶剂是四氯化碳或二甲苯，非溶剂为丙酮； PS（聚苯乙烯）泡沫塑料的最佳溶剂是二甲苯，非溶剂是甲醇； PVC（聚氯乙烯）的最佳溶剂是四氢呋喃或环己酮，非溶剂为乙醇

❖ 热熔加工再生技术方法 （1）将热塑性废塑料分离、清洗、粉碎、干燥； （2）通过混合机，单螺杆或双螺杆挤出机进行熔融加工，挤出造粒，作再生原料出售或直接成型制品。

混杂废塑料的分离方法： （1）手工分离法 （2）磁选分离法 （3）风力分离法 （4）静电分离法 （5）温差分离法 （6）密度分离法 （7）浮上分离法

C.化学再生的基本手段 ❖ 油化还原技术 废弃高分子材料经热分解或催化—热分解还原为汽油、煤油和柴油等技术。

液态聚烯烃废塑料 气态烃类油 ❖ 解聚单体还原技术 通过化学作用将聚合物还原为单体

PE 乙烯、甲烷和苯等单体

Y型沸石Al（OH）3

600-800°C D.热能利用技术的基本手段 ❖ 直接燃烧利用其热能 如：粉粒废塑料代替煤核油用于高炉喷吹。 据测定，聚烯烃和PS的燃烧热为38-46MJ/kg，与煤油相当，PMMA和聚酰胺的燃烧热为25-33MJ/kg，与煤相当。

❖ 固体燃烧化 把废弃高分子材料制成固体燃料，（颗粒或粉末）和液体燃料（稠油燃料或油），利用其热能。

Q：怎样再生？有哪些途径？ 再生循环技术的分类？（6分）

环境友好高分子材料 一、发展背景 庞大难降解的“白色污染”（98年世界塑料产量约为1.5亿吨），石油资源日益枯竭（预计全世界石油储量仅能用40年）。 上世纪70年代，提出降解塑料的概念，英国Griffin首先发表淀粉填充PE的专利；美国80年代掀起开发降解塑料的热潮，其中Anti-Tech公司投资1亿美元建成以玉米淀粉为基料生产降解垃圾袋生产线；日本64家公司联合成立“生物降解塑料研究会”。 1998年塑料总产量近千吨，每年约有200万吨作为垃圾抛弃，七大水系遭受污染，长江上漂浮垃圾触目惊心。

二、生物降解塑料分类  按降解机理分 （1）不完全降解性塑料 （2）完全降解性塑料：微生物合成高聚物、化学合成高聚物、天然高聚物及其衍生物  按原料组成或制备工艺分 （1）天然产物降解塑料 （2）合成生物降解塑料：化学合成降解塑料、生物合成降解塑料 考

三、聚合物的降解方式 （1）微生物降解：在有氧（无氧）条件下，通过微生物使高聚物转变成CO2，、甲烷及各种副产品。 （2）大型生物降解：聚合物被昆虫、动物或其他生物摄取、在它们咀嚼和消化活动中降解。 （3）光降解：在日照下发生类劣化分解反应，一段时间内失去机械强度，其实质是在紫外照射下的一种快速光老化。 （4）化学降解 （5）水解 （6）氧化降解 Q：有哪些聚合物降解方式？ 名词解释

四、可降解塑料

合集下载

功能高分子材料发展现状及展望

功能高分子材料发展现状及展望

功能高分子材料发展现状及展望一、引言功能高分子材料是指具有特殊性能的高分子材料，如导电、阻燃、自修复等。

随着科技的不断进步和人们对环境保护和生活质量的要求越来越高，功能高分子材料在各个领域得到了广泛应用。

本文将从功能高分子材料的定义、发展历程、应用领域以及未来展望等方面进行探讨。

二、功能高分子材料的定义功能高分子材料是指在普通高分子材料中加入一些特殊成分或经过改性后，使其具有某种特殊性能的新型高分子材料。

这些特殊性能可以是导电、阻燃、自修复、形状记忆等。

这些新型高分子材料不仅具有传统高分子材料的优点，如重量轻、耐腐蚀等，还具有更多的优势。

三、功能高分子材料的发展历程1. 20世纪50年代至60年代初期：以聚氯乙烯为主要原料生产出各种塑胶制品。

2. 60年代中期至70年代初期：出现了聚碳酸酯、聚酰亚胺等新型高分子材料。

3. 70年代中期至80年代初期：出现了聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物等新型高分子材料。

4. 80年代中期至90年代初期：出现了聚丙烯、聚乙烯等新型高分子材料。

5. 21世纪以来：功能高分子材料得到了广泛应用，如导电高分子材料、阻燃高分子材料、自修复高分子材料等。

四、功能高分子材料的应用领域1. 导电高分子材料：主要应用于电池、太阳能电池板等领域。

2. 阻燃高分子材料：主要应用于建筑材料、电器设备等领域。

3. 自修复高分子材料：主要应用于汽车制造、飞机制造等领域。

4. 形状记忆高分子材料：主要应用于医学器械、智能纺织品等领域。

五、功能高分子材料的未来展望1. 研发更多的功能性高分子材料，满足不同领域的需求。

2. 提高功能高分子材料的性能，使其更加适合实际应用。

3. 推广功能高分子材料的应用，促进产业升级和经济发展。

4. 加强对功能高分子材料的研究和开发，为未来的科技进步提供支持。

六、结论随着科技的不断进步和人们对环境保护和生活质量的要求越来越高，功能高分子材料在各个领域得到了广泛应用。

未来，随着技术的不断提升和需求的不断增加，功能高分子材料将会有更广阔的发展前景。

高分子脱硝剂成分

高分子脱硝剂成分

高分子脱硝剂成分
高分子脱硝剂是一种用于降低大气中氮氧化物（NOx）浓度的环境保护材料。

它的主要成分是聚合物，通过吸附和催化反应的方式，将有害的氮氧化物转化为无害的氮气和水。

高分子脱硝剂的聚合物成分通常包括聚丙烯酰胺、聚酰胺、聚乙烯醇等。

这些聚合物具有良好的吸附性能和催化性能，可以有效地吸附和降解大气中的氮氧化物。

在脱硝过程中，高分子脱硝剂首先通过其表面的吸附基团吸附氮氧化物分子。

吸附后，聚合物内部的活性基团开始催化氮氧化物的还原反应，将其转化为氮气和水。

这种催化反应是通过氧化还原反应来完成的，其中聚合物的功能基团起到了催化剂的作用。

高分子脱硝剂的成分优势在于其具有高效、可再生和环境友好的特点。

与传统的脱硝技术相比，高分子脱硝剂不需要高温和高压条件，可以在较低的温度下完成脱硝过程。

同时，高分子脱硝剂可以循环使用，减少了对资源的消耗。

除了以上成分，高分子脱硝剂还可以添加一些辅助剂来提高其吸附和催化性能。

例如，可以添加一些催化剂来增强聚合物的催化活性，或者添加一些吸附剂来增加聚合物的吸附能力。

高分子脱硝剂是一种具有很大应用潜力的环保材料，它通过聚合物的吸附和催化作用，将有害的氮氧化物转化为无害的氮气和水。

它
的成分包括聚丙烯酰胺、聚酰胺、聚乙烯醇等，具有高效、可再生和环境友好的特点。

通过进一步的研究和改进，相信高分子脱硝剂将在大气污染治理中发挥重要作用，为人类创造一个更清洁的环境。

高分子材料与纳米技术应用前景

高分子材料与纳米技术应用前景

高分子材料与纳米技术应用前景高分子材料是一类由重复单元通过共价键连接而成的大分子化合物，具有结构多样性、可塑性强、力学性能优良、热电性能稳定等特点。

而纳米技术是一种将物质尺度控制在纳米级别的技术，具有表面效应、量子效应、尺寸效应和量子限效应等特点。

高分子材料与纳米技术的结合将产生新的材料和技术应用，具备广阔的前景。

首先，高分子材料与纳米技术的应用前景在材料方面非常广泛。

高分子材料通过控制分子结构和组装方式，可以制备具有特定性能的功能性材料。

纳米技术通过对材料的纳米粒子和纳米结构进行调控，可以改善材料的电、磁、光学、热学等性能。

将二者结合起来可以制备出高分子纳米复合材料，具备多功能性和高性能。

例如，高分子纳米复合材料在电子、光电子、医疗、环境等领域的应用已经取得了显著的成果。

纳米粒子可以增强高分子材料的力学性能，同时也赋予了材料其他特殊的性能，如抗菌、自修复等。

此外，高分子材料与纳米技术的结合还可以应用于分离膜、电化学储能等领域，进一步丰富了材料的应用范围。

其次，高分子材料与纳米技术的结合在能源领域具有重要的应用前景。

高分子材料可以用于制备聚合物电解质膜、聚合物太阳能电池和超级电容器等能源设备。

而纳米技术可以提供纳米材料的导电、储能和光学性能，提高能源设备的效率和性能。

将高分子材料与纳米技术相结合，可以制备出具有高能量密度、高导电性和优异循环寿命的电池和超级电容器。

此外，纳米技术还可以用于改善光电转换器件的光吸收和传输性能，提高太阳能电池的光电转换效率。

因此，高分子材料与纳米技术在可再生能源领域的应用前景巨大。

另外，高分子材料与纳米技术还可以应用于生物医学领域。

纳米技术可以改善药物的输送和控释效果，提高药物的疗效和减少副作用。

高分子材料可以作为药物载体和控释材料，通过精确控制材料的结构和组装方式，实现对药物的精确控制。

将二者结合可以制备出纳米药物载体和纳米控释系统，实现对疾病的精准治疗。

此外，高分子材料还可以作为生物医学材料，如人工器官、生物传感器、生物医用材料等。

高分子薄膜的制备及其应用研究

高分子薄膜的制备及其应用研究

高分子薄膜的制备及其应用研究高分子材料在当今的工业和科学领域中发挥着重要的作用。

其中，高分子薄膜作为一种重要的材料形式，在电子、光电子、生物医学、环境保护等领域中有着广泛的应用。

因此，对高分子薄膜的制备及其应用研究具有重要的意义。

一、高分子薄膜的制备方法1、溶液旋转涂敷法溶液旋转涂敷法是制备高分子薄膜的一种常用方法。

它通常通过将高分子物质溶解在溶剂中，将溶液滴在基材上，并利用旋转涂敷机器快速旋转以移除溶剂，形成平坦且均匀的薄膜。

这种方法简单易行、可控性强，可以制备出具有不同厚度和形貌的高分子薄膜，很适合于小批量制备和工艺优化。

2、静电纺丝法静电纺丝法是制备高分子薄膜的另一种方法。

该方法通过将高分子物质溶解在溶剂中，并利用静电纺丝机器施加高电压，将溶液从微细孔洞中拉伸出纤维。

在拉伸的过程中，由于蒸发速度的快慢，纤维表面的溶剂被部分挥发，从而形成具有孔隙结构的薄膜。

这种方法制备的薄膜具有高比表面积和多孔结构，适用于生物医学等领域。

二、高分子薄膜的应用研究1、电子领域高分子薄膜在电子领域中有着广泛的应用。

例如，在新型平板显示器中，高分子薄膜被用作液晶显示器的屏幕背光剂，能够在灯光下提供清晰的图像。

此外，高分子薄膜还被用作光电器件的绝缘材料和包裹保护材料，以防止化学腐蚀和水蒸气侵入。

2、光电子领域高分子薄膜在光电子领域中也有着重要的应用。

例如，高分子薄膜可以用作太阳能电池的光敏材料，将光能转化为电能。

此外，高分子薄膜还广泛应用于有机发光二极管（OLED）中，用于提供高效的发光材料。

3、生物医学领域高分子薄膜在生物医学领域中的应用也日益增多。

例如，高分子薄膜可以用作生物传感器的支撑材料，在诊断和治疗疾病方面具有重要的作用。

此外，高分子薄膜还可用作药物缓释材料，控制药物的释放速率和浓度，从而提高药物的疗效和安全性。

4、环境保护领域高分子薄膜在环境保护领域中也具有广泛的应用。

例如，高分子薄膜可以用作水处理中的隔离膜，使污染物得以过滤出去。