第十一章高分子材料与环境.ppt

* K. Saito, T. Tago, T. Masuyama, H. Nishide, Green Chemistry., 2003, 5, 535. 水介质中氧化聚合制备PPO 单体 (DMP), NaOH, 氧化剂或催化剂, 表面活性剂，氧气 polymerization * 未解决的问题 催化效率低（[单体]/[催化剂]=10） 开发新型催化剂 水溶性树形分子 * 水和高分子 21世纪地球环境的重要课题—水. 地球表面70%水，但淡水仅占3%. 水资源不足的对策：海水淡化 高分子逆浸透膜：海水的60%变成淡水 海外数十万m3/日规模 水质污染 含卤素的有机物、农药、施肥后剩余的农药、含氮化合物 * 使用高分子材料的水处理方法： 膜分离法 逆浸透膜和纳米过滤膜可分离农药类、含氮化合物等 优点：节省能源 缺点：膜表面和孔内堆积处理对象物质，使处理量下降 离子交换树脂法 电镀废液的回收和精制、锅炉给水的软化、超纯水的制造 问题：树脂的再生和再利用 生物处理法 * 沙漠化和高分子材料 过度耕作和放牧导致世界的沙漠化日益严重 沙漠化 粮食供应不足 人类生存危机 防止沙漠化 沙漠化土地的再生 沙漠绿化的方法 利用人工湖灌溉 利用高分子材料的绿化：吸水性高分子材料 * THE END Thank you for your attention! * * * * * 高分子材料与环境 * 经济发展、科技进步、生活水平提高离不开高分子材料 环境问题: 高分子材料在生产、加工、贮运、使用、废弃物 处理中可产生有害物，危害环境和人体健康 资源问题: 过程工业资源利用效率低 仅十几% 资源不 可再生性 催化剂 降低资源能源消耗 未来高分子材料工业 工艺过程 环境协调型工艺 产品 环境协调型产品 提倡“少即多” 化学品用量少、效率高; 原料能源消耗少; 生产效率高; 前言 * 地球环境问题 气圈：CO2使地球温暖化 氟利昂使臭氧层破坏 SO2等酸性雨 有机溶剂、汽油等挥发产生的有机蒸汽(VOC) 地圈：废弃高分子材料等废弃物 水圈：工业、农业、家庭排水等引起的水质污染 * 图 各种各样的环境污染 * 高分子材料与环境 高分子材料制备过程中的环境问题 高分子材料使用过程中的污染 废弃高分子材料的处理 白色污染 环境荷尔蒙：高分子材料中含有的超微量能引起 内分泌混乱的物质 * 环境问题的对策 高分子膜用于CO2的回收 离子交换树脂用于水处理 废弃高分子材料的回收综合利用 生物降解高分子 用绿色化学方法制备高分子材料 * 地球温暖化和高分子 地球温暖化 对世界能源政策、环境政策产生重要影响。 控制CO2、CH4、N2O等的排放 寻找代替氟利昂的新材料 ne- O2 H+ H2 Anode Electrolyte Cathode V H+ H+ e- e- H2O Fuel Cell * 控制温室气体排放的措施 节能 大量使用绿色能源 对温室气体的固定、分离回收 创新的环境技术开发 下一代新能源的开发 * 高分子材料的再生循环利用 目前高分子材料的再资源化率低，废纸、铝罐达50%。 废弃高分子材料的现状 城市生活垃圾 1.2亿吨/年以上 , 其中废弃高分子材料占2％-4％，即240～480万吨。 废弃高分子材料引起的环境和社会问题 经济损失：高达 2000亿元/年， 其中，生态破坏：1000亿元， 因污染粮食减产：1280万吨， 受农药严重污染的粮食：3000万吨。 据世界银行公布，1995年中国因污染造成80万人过早死亡，740万人患支气管炎，国家花费的医疗费用达340亿元，估计到2020年将花费1040亿元 。 * 废弃高分子材料对农业和生物的危害 以农用和包装材料为主 以废弃农膜为主，包括地膜、棚膜、果蔬保鲜膜及农灌防 渗膜等。使用寿命通常是1～2年，在土壤中约300—400 年才能完全降