《生态环境材料》第8章天然资源环境材料.pptx

第8章天然资源环境材料;第一节、天然矿物环境材料;图8-1矿物表面微形貌;二 孔道过滤作用;三、结构调整作用;四、化学活性作用;五、物理效应作用;六、矿物与生物的交互作用;第二节 天然有机高分子材料;天然有机高分子是地球上最丰富的可再生资源之一，其中植物类有纤维素和木质素、淀粉、植物蛋白质、天然橡胶、生漆液、杜仲液等；动物类有甲壳动物的甲壳质、动物的体外分泌物如蚕丝、虫胶，各种蛋白质（酶、血

红朊等）、核糖核酸、脱氧核糖核酸等。

天然有机高分子材料最显著的特点是生物可降解性，通常也以复合的形式存在，但这些物质都可以在自然环境中降解进入良性循环，细菌、真菌等微生物使其结构、形态破坏，最终分解为水、CO2和其它小分子即实现生

物降解过程，因而属于环境友好材料。;一、纤维素;直接利用纤维素生产的Lyocell纤维;再生纤维素膜和丝;纤维素???改性;②纤维素的接枝改性

纤维素与烯类单体的接枝共聚由于可以在很大程度上改善其性能而引起学术界及工业界的极大兴趣。纤维素与苯乙烯单体的均相接枝可获得新型聚合物；粘胶纤维与苯乙烯的乳液接枝共聚物的

耐氧、耐水性均得到明显提高，可代替羊毛作纺织材料；亚麻、罗布麻等韧皮纤维通过接枝可改善纺织性能。;③复合改性;生物转化为燃料酒精;在利用生物法进行植物纤维产酒精的过程中,白腐菌降解;二、木质素;木素的分子中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、碳基、甲氧基、羧基、共轭双键等活性基团。;木素的分子可以进行氧化、还原、水解、酵解、酸解、光解、酯化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。

可用于制备独特的功能材料，同时木素具有热塑性，具备热塑加工的基本条件。;由于木质素是高抗冲强度、耐热的热塑性高分子，这些性质都与工程塑料的性质极其相似。改性木质素如羟丙基木质素衍生物，提高了其粘弹性，

可作为工程塑料的原料合成酚醛树脂、聚氨酯树脂以及苯乙烯―木素树脂等。

由于木质素是表面活性物质，其中的羟基可以和橡胶中双键的π电子形成氢键，起到增强作用。利用改性木素作为橡胶的增强剂也是一种可行的

利用木质素的途径。

另外，在钻井工艺中，改性木质素可以作为堵水剂、调剖剂、降粘剂以及表面活性剂等。;高纯木素分离应用研究;三、甲壳素;生物法制备壳聚糖是重要发展方向。采用甲壳素脱乙酰酶脱去甲壳;四、淀粉及其衍生物;淀粉衍生物作为一种新型化工材料，在工业中的应用范;淀粉与丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸、乙酸乙烯、甲基丙;五、蛋白质;胶原蛋白纤维几乎与人的皮肤组成相同，具有最好的亲;用生物技术生产合成树脂近年来已有长足发展。最成功;日本NEC科学家最近针对聚乳酸热阻、强度及弹模方面的不足，通过添加生物纤维-洋麻，提高其强度，添加特殊的金属氢氧化物热吸收剂，增

加其阻燃性，成功地应用于手机机壳等电子产品，既保持了其优秀的环境协调性，又大大提高其耐久性。

同时，通过在聚乳酸中的DielsAlder反应，实现了可循环的形状记忆；用碳质的纤维和生物质的黏结剂制成了高热导的聚乳酸塑料，用于散热片等。