环保中的陶瓷多姿多彩

作者：中科院上海硅酸盐研究所 于惠梅 蔡岸

欢迎访问e展厅 展厅 11 纳米材料/工业陶瓷展厅 空心微珠, 金刚石微粉, 纳米金, 纳米铂金, 纳米铜, ... 陶瓷，我们生活中不可缺少的伙伴，我们居住的地方，几乎处处都有它默默无闻的身影。传统陶瓷，如水泥、地板砖、盘、碗，让我们有了可以安居的港湾。先进功能陶瓷则让我们更好的体验高技术带来的生活享受。在环保方面，陶瓷更是做出了不可磨灭贡献的急先锋。 汽车是工业文明的产物，同时也是大气污染的罪魁祸首。著名的“光化学烟雾”就是它的尾气的杰作。对它进行改造，就是让它少产生和少排放有毒气体——一氧化氮和二氧化硫等。在靠近汽车发动机的油路中用远红外辐射的陶瓷材料活化燃油，可促进完全燃烧、节约燃料，减轻其污染物的排放。用氧化锆制成的气体敏感陶瓷可用于尾气排放的监控。多孔陶瓷，如堇青石蜂窝结构，则是很好的净化物质的载体。 当然，最好的办法就是不用汽油。甲醇和氢气，是非常好的替代燃料。甲醇，燃烧产物是水和二氧化碳，对环境非常友好，可是却对传统发动机带来燃点高，易腐蚀，有蒸发潜热等挑战。日本生产氮化硅陶瓷发动机很好地解决了这些问题，一氧化氮排放只有传统发动机的四分之一。利用氢气的一种解决办法就是用燃料电池。它的原理就是用氢气和氧气发生化学反应，不是燃烧，而是在插入电解质溶液的两个电极之间发生电化学反应，生成的产物是水，温室气体也没有了。关键的技术是产生较高电压的电解质和储存更多氢气的储氢材料。氧化锆陶瓷，是一种优良的电解质。而钛铬合金则是非常好的储藏氢气的材料。 绿色环保材料也是陶瓷的新的应用热点。远红外材料，能辐射与人体红外吸收谱匹配的称为“生命热线”的远红外线。远红外陶瓷粉加入稀土氧化物做成表面涂层，可以增强空气和水的活性，可使内墙板具有丝柏芳香。远红外陶瓷粉可以作为添加剂应用于合成纤维中，制成各种保健用具和具有森林气氛的寝具。用含有远红外陶瓷粉体的塑料包装品或容器保存食品，可有效地延长食品的保鲜期，防止食品腐败变质，并增加口感。新型的环保陶瓷透水砖则可以取代那些坚硬的水泥路面，维持地面大气降水循环。 当然，陶瓷自身也存在一些对环境不友好的地方。比如制造时消耗的能量高，一些有毒添加剂的排放，本身难以循环利用等。新的技术正在被采用，这些情况也在逐步得到改善，相信不久陶瓷将会为我们的环保事业做出更大的贡献! (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (4/18/2006)