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基本信息

項目名稱：
集吸附與遠(yuǎn)紅外輻射于一體的多功能竹炭墻面磚的研制
小類：
能源化工
簡介：
本作品以可再生資源竹炭、瘠性料硅藻土、工業(yè)廢料黃金尾礦、粉煤灰等，再引入部分塑性粘土為主要原料，通過干壓成型高溫?zé)煞?，并采用光觸媒改性技術(shù)，制備出多功能竹炭墻面磚。所得墻面磚具有較好吸附性、遠(yuǎn)紅外輻射等功能。其創(chuàng)新點在于找到一種對硅藻土、粉煤灰、黃金尾礦等的高附加值利用的方法、發(fā)現(xiàn)一條對可再生資源竹炭有效利用的新途徑、并且對陶瓷磚進(jìn)行改性，使其具有光催化等功能，從而增強(qiáng)了墻面磚的功能。
詳細(xì)介紹：
室內(nèi)環(huán)境污染是繼煤煙型污染、光化學(xué)煙霧型污染之后的第三大污染。在進(jìn)行室內(nèi)裝修過程中，各種建筑材料和裝飾裝修材料所釋放出來的污染物以及一些殺蟲劑、除臭劑、芳香劑等含有機(jī)溶劑的大量使用，導(dǎo)致了室內(nèi)的污染物大大高于室外相同污染物的濃度。 目前，室內(nèi)的墻面裝飾材料主要有大理石、陶瓷磚、微晶玻璃板等。這些裝飾材料多以保護(hù)墻體、美化室內(nèi)、易清洗、抗水耐火等為目的。其中，只有硅藻土質(zhì)的墻面具有凈化空氣、調(diào)濕、隔音等功能，但由于硅藻土強(qiáng)度較低，所制墻面易產(chǎn)生劃痕，不利于清洗，并且其吸附效果相對較差，有一定的局限性。 因此，本作品著眼于開發(fā)具備吸附效應(yīng)的多功能墻面磚，以滿足室內(nèi)污染控制的需求。

作品圖片

  • 集吸附與遠(yuǎn)紅外輻射于一體的多功能竹炭墻面磚的研制

作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

本作品著眼于開發(fā)具備吸附效應(yīng)的多功能墻面磚，以滿足室內(nèi)污染控制的需求。 基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵： 竹炭具有蜂窩狀的微孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其具有非常大的比表面積，從而具有特殊的吸附能力。而且，竹炭還具有輻射遠(yuǎn)紅外、調(diào)濕、負(fù)離子效應(yīng)、電磁屏蔽等功能。在能源日益緊缺、環(huán)境惡化的背景下，充分利用可再生資源竹材顯的更為重要。另外，浙江省遂昌縣擁有大面積的黃金尾礦、粉煤灰，同時該地的竹炭資源也位列全國首位，尋求一種黃金尾礦、粉煤灰等的高附價值產(chǎn)品可為該縣解決環(huán)境污染、同時緩解浙江省工業(yè)廢料的問題。 主要技術(shù)指標(biāo)： 墻面磚達(dá)到了國標(biāo)GB/T 4100-2006附錄L中對BⅡ、BⅢ類陶瓷磚的性能要求，而且該材料的比表面積達(dá)到34.86 m2/g，對亞甲基藍(lán)的吸附量為0.03~0.045mg/g，遠(yuǎn)紅外輻射率達(dá)到0.904。

科學(xué)性、先進(jìn)性

1、首次提出將竹炭、與瘠性原料硅藻土、粉煤灰、黃金尾礦以及塑性原料粘土通過合理粒度級配，調(diào)整配比，優(yōu)化燒結(jié)方式與制度，并對制品進(jìn)行改性，賦予其光催化性能，制得了具有吸附、輻射遠(yuǎn)紅外等功能的陶瓷磚。 2、找到一種對硅藻土、粉煤灰、黃金尾礦等的高附加值利用的方法；發(fā)現(xiàn)了一條對可再生資源竹炭有效利用的新途徑；產(chǎn)品不僅可凈化室內(nèi)，而且在生產(chǎn)過程中達(dá)到了廢棄物的再利用、節(jié)能減排、符合綠色環(huán)保的要求，與社會的可持續(xù)發(fā)展一致。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

作品于2010年06月在廣州，由中華環(huán)保聯(lián)合會、廣東省環(huán)保廳、華南理工大學(xué)主辦舉行的首屆“和氏壁化工”全國高校環(huán)保科技創(chuàng)意設(shè)計大賽中，獲得銀獎。

作品所處階段

實驗室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無

作品可展示的形式

樣品

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

使用說明、優(yōu)勢、適應(yīng)范圍： 本作品所開發(fā)的墻面磚，用于居家、賓館、大型會堂、高檔商務(wù)樓房間的陰角線、腰線、踢腳線、電視背景墻、浴室、廚房等，代替部分陶瓷磚。該墻面磚的優(yōu)勢在于：不僅具備了傳統(tǒng)材料的力學(xué)性能，而且所擁有的吸附功能有利于室內(nèi)污染VOC的控制、具備的輻射波長為4-14 μm的遠(yuǎn)紅外線能與人體大分子蛋白質(zhì)產(chǎn)生共振，有促進(jìn)血液循環(huán)與新陳代謝的功效。 推廣前景及經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測： 浙江是竹子資源大省，占中國竹資源的三分之二。浙江省遂昌縣不僅有著豐富的竹炭資源；而且其金礦年產(chǎn)量大其尾礦堆積也較多，如何合理處理迫在眉睫。 本產(chǎn)品中尾礦的利用不僅使的制品成本較低，而且廢棄物的再利用符合綠色生產(chǎn)，所制備出的制品兼具普通陶瓷與吸附、輻射遠(yuǎn)紅外性能。 室內(nèi)污染使人們越來越重視居室環(huán)境質(zhì)量，而市場上還缺乏具有吸附性的陶瓷磚裝飾材料，預(yù)計產(chǎn)品不論從功能還是價格方面，可以被人接受，尤其在浙江有著一定的潛在經(jīng)濟(jì)價值。

同類課題研究水平概述

竹炭的研究是近十年來開始興起，國內(nèi)研究的熱度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國外。 因國外缺乏竹資源，所以國外對竹炭的研究并不多，主要專注于竹炭結(jié)構(gòu)改性，通過孔結(jié)構(gòu)的重整和孔表面化學(xué)修飾改變竹炭的物理化學(xué)性能；提高竹炭的吸附能力，尤其是針對某種具體物質(zhì)的吸附能力；竹炭對有害氣體、金屬離子的吸附機(jī)理等。 國內(nèi)對竹炭的研究主要分布在以下幾個課題組，其各具特色：中國林業(yè)科學(xué)研究院江澤慧院長主要研究竹炭的吸附性能、以竹炭為基制備高性能陶瓷等；清華大學(xué)康飛宇教授主要致力以竹炭對廢水中的離子，以及竹炭負(fù)載二氧化鈦進(jìn)行研究；浙江農(nóng)林大學(xué)張齊生院士主要致力于在竹炭上負(fù)載微生物后處理污水；浙江農(nóng)林大學(xué)張文標(biāo)教授研究竹炭的炭化溫度、竹炭的導(dǎo)電機(jī)理、遠(yuǎn)紅外發(fā)輻特性，開發(fā)竹炭的導(dǎo)電性能，制備具有特別用途的材料如電磁屏蔽材料等等。 對于陶瓷磚，國內(nèi)外主要集中于制備具有美觀、耐磨、耐酸堿腐蝕、低熱膨脹系數(shù)等特性的墻地磚；功能性的陶瓷磚主要以二氧化鈦改性制備自清潔、抗菌陶瓷為主，鮮有開發(fā)具有吸附性的墻面磚。 本作品以竹炭和其他物質(zhì)復(fù)配制備復(fù)合材料，率先研究竹炭在綠色建材中的應(yīng)用，開發(fā)制備價廉優(yōu)質(zhì)的、可用于室內(nèi)裝飾、對局部環(huán)境污染起到治理作用的多功能竹炭陶瓷磚。
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