多孔陶瓷在环境治理中的应用.docx

摘要多孔陶瓷是一种以气孔为主相的新型陶瓷材料，由于其具有优良的物理化学特性，现已被广泛应用于化工、石油、冶炼、纺织、制药、食品机械、水泥等各个行业，已引起材料工作者的高度重视。随着近几年环境问题的加剧，多孔陶瓷开始转向于环境治理方面，本文着重讲述多孔陶瓷在环境保护方面的应用。本文简要介绍了多孔陶瓷材料的概念、优良特性、制备工艺及表征参量。重点讲述了多孔陶瓷材料在废水处理、大气污染治理、噪声控制、节能隔热以及固体废弃物的治理等方面的应用研究现状，并对其目前研究过程中出现的问题进行了简单阐释，从而提出了多孔陶瓷材料未来的发展前景及趋势。关键词多孔陶瓷；环境治理；应用；性能；前景；AbstractPoresofporousceramicsisakindofnewceramicmaterialsbasedphase,duetoitsexcellentphysicalandchemicalproperties,havebeenwidelyusedinchemical,petroleum,metallurgy,textile,pharmaceutical,foodmachinery,cementandotherindustries,hascausematerialworkersarehighlyvalued.Withtheincreasingenvironmentalproblemsinrecentyears,porousceramicsareturningtoenvironmentalgovernance,thisarticlehighlightedtheplightofporousceramicsinenvironmentalprotectionapplications.Thispaperintroducestheconceptofporousceramicmaterials,excellentfeatures,Preparationandcharacterizationparameters.Focusesontheporousceramicmaterialinthewastewatertreatment,airpollutioncontrol,noisecontrol,energy-savinginsulationandsolidwastemanagementandotheraspectsofappliedresearchstatus,anditscurrentproblemsintheresearchprocessasimpleexplanation,whichmadeaporousceramicmaterialfutureprospectsandtrends.Keywordsporousceramics;environmentalgovernance;application;prospects;performance;1前言环境是人类赖以生存的物质基础，而随着社会的发展，地球变暖、臭氧空洞、水土大气污染、热带雨林破坏以及由工业、生活废弃物所带来的种种环境污染均在日益加剧。环境保护已成为制约社会进步和发展的瓶颈。提倡绿色环保理念，实现无污染的绿色化工业生产是人类文明、科技进步的体现和象征。环境保护与陶瓷材料之间存在着许多不解之缘。多孔陶瓷作为一种新型陶瓷材料，以特殊的多孔结构而表现出许多特殊性能，如：渗透性、高比表面积、低热导率等[1]，还具备普通陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高化学稳定性和尺寸稳定性，使多孔陶瓷被用作过滤、分离、扩散、布气、隔热、吸声、化工填料、生物陶瓷、化学传感器、催化剂和催化剂载体等元件材料[2-4]，广泛地应用于环保、能源、化工、生物等各个科学领域，具有非常广阔的发展前景。早在20世纪70年代，多孔陶瓷就已作为细菌过滤元件使用。经过30多年的发展，该材料目前在环境工程领域已用于工业废气废水处理、汽车尾气处理等诸多方面，促进了环保事业的发展。2多孔陶瓷材料的概述多孔陶瓷材料是以刚玉砂、碳化硅、堇青石等优质原料为主料，经过成型和特殊高温烧结工艺制备的一种内部具有大量彼此相通并与材料表面也相贯通的孔隙结构的陶瓷材料。2.1多孔陶瓷的优良特性多孔陶瓷材料除具有相对密度小、比表面积大、热导率低、比强度高及吸附性能好等多孔材料的共同属性外，还具有如下特性[8]：(1)化学稳定性好，选择合适的材质和工艺，可制成适应各种腐蚀环境的多孔制品。(2)强度大，刚度高，即在气压、液压或其他应力负载下，孔隙形状与尺寸不会发生变化。(3)耐热性佳，即由耐高温陶瓷制成的多孔体可对熔融钢水或高温燃气等进行过滤。(4)孔隙率高，可达20％-95％，且孔径分布均匀和大小可控，渗透率高。(5)体积密度小，具有发达的比表面积及独特的表面特性。(6