环境友好材料期末总复习.docx

环境友好材料总复习 第一章：材料与环境协调发展概述 1、什么是环境友好材料？（1）用于污染物源头控制的、对环境有害的已有材料的替代品 （2）作用于环境、有利于环境质量控制和改善、其本身也不会产生污染的物质或材料（3）采用环境友好技术，从废弃物及废水中生产的物质或材料2、环境友好材料的特征1.无毒无害，减少污染；2.?全生命过程对资源和能源消耗小；3?.可再生循环，易于回收4.具有高使用效率 3、环境友好材料在环境保护中的地位和作用1.环境友好材料与水污染治理；氧化还原材料、光催化材料、膜分离材料、微生物制剂、生物絮凝剂、废油固化剂2.环境友好材料与大气污染治理：吸收剂、吸附剂3.环境友好材料与固体废弃物资源化；报废汽车资源化利用、电子废弃物综合利用、废旧电池资源化利用、稻壳等农业废弃物综合利用4.环境友好材料与其他污染治理4、论述材料与环境的辩证关系，并阐述如何实现材料与环境的协调发展。 答：a.材料的性能在很大程度上决定于环境的影响，环境与材料之间的关系涉及到敌对的和友好的，即有害的和有益的，材料与环境正处在敌对和友好的协调中不断发展。b.制造消耗资源和能源少，对环境污染小，再生利用率高的材料，如环境相容材料，仿生材料，绿色包装材料，环境降解材料，环境净化材料，从材料制造，使用，废弃直到再生循环利用整个生命周期都与生态环境相协调。5、在实现材料的环境协调化进程中，材料的环境友好加工与制备是一个重要环节，现实中可通过哪些技术实现该过程？试举例说明。 答：a.再循环利用技术尽可能的使用藏量相对丰富，并且是可再生利用的资源来设计和生产材料；b.避害技术?如聚乳酸；c.控制技术；d.补救修补技术。 第二章 环境友好材料与水污染治理 用于水污染治理的环境友好材料有哪几类？请举例说明。1.氧化还原型水污染治理材料：(1)氧化剂：活泼非金属材料。如臭氧、氯气；含氧酸盐：高氯酸盐、高猛酸盐；(2)还原剂：活泼金属原子或离子；(3)催化剂：活性炭、粘土、金属氧化物及高能射线。2.沉淀分离型水污染治理材料：(1)混凝剂：通过形成压缩双电层，电性中和，卷带网捕以及吸附桥连等四方面作用完成。(2)生物絮凝剂：是一类由微生物产生的可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝聚、沉淀的特殊高分子代谢产物。3.膜分离型水污染治理材料：膜分离法：用天然或人工合成的膜材料，以外界能量或化学位差为动力，对双组份或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。4.生物基水污染治理材料：脱氮微生物制剂5.其他水污染治理材料：(1)微生物燃料电技术7、以生物絮凝剂为例，分析其来源及混凝沉淀作用机理。 答：生物絮凝剂是一类由微生物产生的，可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒凝聚、沉淀的特殊高分子代谢产物。 来源：(1)利用微生物细胞提取物的絮凝剂(2)利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂(3)直接利用微生物细胞的絮凝剂。 混凝沉淀作用机理：(1)吸附架桥作用：如果投加的药剂是水溶性链状高分子聚合物并具有能与胶粒和细微悬浮物发生吸附的活性部位，那么它就能通过静电引力、范德华引力和氢键力等，将微粒搭桥联结为一个个絮凝体(俗称矾花)。这种作用就称为吸附桥联。聚合物的链状分子在其中起了桥梁和纽带的作用。这种网状结构的表面积很大，吸附能力很强，能够吸附粘土、有机物、细菌甚至溶解物质。(2)电中和作用：若混凝剂投加量适中，带有正电荷的高分子物质或高聚合离子吸附了带负电荷的胶体离子以后，就产生电性中和作用，从而导致胶粒ζ电位的降低，并达到临界电位，再通过吸附作用，使胶体达到脱稳凝聚的目的。(3)网捕作用：形成小颗粒絮体的絮凝剂在重力作用下沉降的过程中，犹如一个过滤网下降，迅速卷扫水中胶粒产生沉淀。卷扫作用基本是一种机械作用。8、与传统有机和无机絮凝剂相比，生物絮凝剂的优势有哪些？ (1)易于固液分离，形成沉淀物少(2)易被微生物降解，无毒无害，安全性高(3)无二次污染(4)适用范围广(5)具有除浊和脱色性能(6)有些生物絮凝剂还具有不受pH条件影响，热稳定性强，用量小的特点9、生物絮凝剂的影响因素有哪些？ 10、描述生物絮凝剂的主要应用领域及应用前景。 什么是膜分离技术？用天然或人工合成的膜材料， 以外界能量或化学位差作动力， 对双组份或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。12、膜分离过程中，浓差极化的危害有哪些？如何防治？ 危害：(1)使膜表面溶质浓度升高，引起渗透压增大，从而减小传质驱动力(2)当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时，便会在膜表面形成沉淀或凝胶层，增加透过阻力(3)膜表面凝胶层或沉积层的形成会变成膜的分离特性(4)当溶质在膜表面达到一定浓度时，有可能对膜发生溶胀或溶解恶化膜的性能(5)严重的浓差极化导致结