基本信息
- 项目名称：
- 集吸附与远红外辐射于一体的多功能竹炭墙面砖的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品以可再生资源竹炭、瘠性料硅藻土、工业废料黄金尾矿、粉煤灰等，再引入部分塑性粘土为主要原料，通过干压成型高温烧成法，并采用光触媒改性技术，制备出多功能竹炭墙面砖。所得墙面砖具有较好吸附性、远红外辐射等功能。其创新点在于找到一种对硅藻土、粉煤灰、黄金尾矿等的高附加值利用的方法、发现一条对可再生资源竹炭有效利用的新途径、并且对陶瓷砖进行改性，使其具有光催化等功能，从而增强了墙面砖的功能。
- 详细介绍：
- 室内环境污染是继煤烟型污染、光化学烟雾型污染之后的第三大污染。在进行室内装修过程中，各种建筑材料和装饰装修材料所释放出来的污染物以及一些杀虫剂、除臭剂、芳香剂等含有机溶剂的大量使用，导致了室内的污染物大大高于室外相同污染物的浓度。 目前，室内的墙面装饰材料主要有大理石、陶瓷砖、微晶玻璃板等。这些装饰材料多以保护墙体、美化室内、易清洗、抗水耐火等为目的。其中，只有硅藻土质的墙面具有净化空气、调湿、隔音等功能，但由于硅藻土强度较低，所制墙面易产生划痕，不利于清洗，并且其吸附效果相对较差，有一定的局限性。 因此，本作品着眼于开发具备吸附效应的多功能墙面砖，以满足室内污染控制的需求。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品着眼于开发具备吸附效应的多功能墙面砖，以满足室内污染控制的需求。 基本思路、创新点、技术关键： 竹炭具有蜂窝状的微孔结构，这种结构导致其具有非常大的比表面积，从而具有特殊的吸附能力。而且，竹炭还具有辐射远红外、调湿、负离子效应、电磁屏蔽等功能。在能源日益紧缺、环境恶化的背景下，充分利用可再生资源竹材显的更为重要。另外，浙江省遂昌县拥有大面积的黄金尾矿、粉煤灰，同时该地的竹炭资源也位列全国首位，寻求一种黄金尾矿、粉煤灰等的高附价值产品可为该县解决环境污染、同时缓解浙江省工业废料的问题。 主要技术指标： 墙面砖达到了国标GB/T 4100-2006附录L中对BⅡ、BⅢ类陶瓷砖的性能要求，而且该材料的比表面积达到34.86 m2/g，对亚甲基蓝的吸附量为0.03~0.045mg/g，远红外辐射率达到0.904。
科学性、先进性
- 1、首次提出将竹炭、与瘠性原料硅藻土、粉煤灰、黄金尾矿以及塑性原料粘土通过合理粒度级配，调整配比，优化烧结方式与制度，并对制品进行改性，赋予其光催化性能，制得了具有吸附、辐射远红外等功能的陶瓷砖。 2、找到一种对硅藻土、粉煤灰、黄金尾矿等的高附加值利用的方法；发现了一条对可再生资源竹炭有效利用的新途径；产品不仅可净化室内，而且在生产过程中达到了废弃物的再利用、节能减排、符合绿色环保的要求，与社会的可持续发展一致。
获奖情况及鉴定结果
- 作品于2010年06月在广州，由中华环保联合会、广东省环保厅、华南理工大学主办举行的首届“和氏壁化工”全国高校环保科技创意设计大赛中，获得银奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明、优势、适应范围： 本作品所开发的墙面砖，用于居家、宾馆、大型会堂、高档商务楼房间的阴角线、腰线、踢脚线、电视背景墙、浴室、厨房等，代替部分陶瓷砖。该墙面砖的优势在于：不仅具备了传统材料的力学性能，而且所拥有的吸附功能有利于室内污染VOC的控制、具备的辐射波长为4-14 μm的远红外线能与人体大分子蛋白质产生共振，有促进血液循环与新陈代谢的功效。 推广前景及经济效益预测： 浙江是竹子资源大省，占中国竹资源的三分之二。浙江省遂昌县不仅有着丰富的竹炭资源；而且其金矿年产量大其尾矿堆积也较多，如何合理处理迫在眉睫。 本产品中尾矿的利用不仅使的制品成本较低，而且废弃物的再利用符合绿色生产，所制备出的制品兼具普通陶瓷与吸附、辐射远红外性能。 室内污染使人们越来越重视居室环境质量，而市场上还缺乏具有吸附性的陶瓷砖装饰材料，预计产品不论从功能还是价格方面，可以被人接受，尤其在浙江有着一定的潜在经济价值。
同类课题研究水平概述
- 竹炭的研究是近十年来开始兴起，国内研究的热度远远优于国外。 因国外缺乏竹资源，所以国外对竹炭的研究并不多，主要专注于竹炭结构改性，通过孔结构的重整和孔表面化学修饰改变竹炭的物理化学性能；提高竹炭的吸附能力，尤其是针对某种具体物质的吸附能力；竹炭对有害气体、金属离子的吸附机理等。 国内对竹炭的研究主要分布在以下几个课题组，其各具特色：中国林业科学研究院江泽慧院长主要研究竹炭的吸附性能、以竹炭为基制备高性能陶瓷等；清华大学康飞宇教授主要致力以竹炭对废水中的离子，以及竹炭负载二氧化钛进行研究；浙江农林大学张齐生院士主要致力于在竹炭上负载微生物后处理污水；浙江农林大学张文标教授研究竹炭的炭化温度、竹炭的导电机理、远红外发辐特性，开发竹炭的导电性能，制备具有特别用途的材料如电磁屏蔽材料等等。 对于陶瓷砖，国内外主要集中于制备具有美观、耐磨、耐酸碱腐蚀、低热膨胀系数等特性的墙地砖；功能性的陶瓷砖主要以二氧化钛改性制备自清洁、抗菌陶瓷为主，鲜有开发具有吸附性的墙面砖。 本作品以竹炭和其他物质复配制备复合材料，率先研究竹炭在绿色建材中的应用，开发制备价廉优质的、可用于室内装饰、对局部环境污染起到治理作用的多功能竹炭陶瓷砖。
