文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 建筑工程中新型节能环保材料的应用分析

建筑工程中新型节能环保材料的应用分析

建筑工程中新型节能环保材料的应用分析
建筑工程中新型节能环保材料的应用分析

建筑工程中新型节能环保材料的应用分析

发表时间:2017-12-29T14:23:52.073Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第20期作者:李慧慧陈玉粉

[导读] 本文探讨了新型节能环保材料在建筑工程中的应用。

山东华材工程检测鉴定有限公司山东济南 250022

摘要:新型节能环保的材料具备传统建筑材料所不具备的优点,减少和杜绝了器物对人体带来的伤害,解除人们居住和工作中的后顾之忧,同时又能起到节能环保的作用。今后建筑行业中新型节能环保材料具有强劲的发展优势,在建筑中节能环保材料的应用将更加广泛。本文探讨了新型节能环保材料在建筑工程中的应用。

关键词:新型;节能环保;材料;建筑工程;应用

前言:随着社会经济的不断发展,人们的物质生活水平也得到相应提高,同时对居住环境和质量提出了更高要求,开始注重环保工程的建设,加强绿色建筑材料的使用。建筑行业发展的主要目的是服务于人类的居住需求,因此,在开展建筑工程时,可加大绿色环保材料的推广力度,并建立和完善有效的建筑工程评估制度,从而为广大人民群众创造一个安全、舒适、整洁的居住环境。

1.新型节能环保建材的含义

新型节能环保建材主要是指满足绿色建筑节能要求,同时满足建筑物防火、耐久性、舒适性等功能要求的建筑材料。建筑行业在面对更新型的建材,有着更宽广的选择条件。从当前的建筑环保型材料的市场情况来看, 在未来的建筑领域中一些建筑环保材料以及一些生态环保建筑,绿色能源都将是未来建筑领域中的主导材料。也就是说在未来的建筑环保型建筑材料的选择上,未来市场的前景不容忽视,它有着很大的市场空间。

2.建筑工程中新型节能环保材料应用价值分析

1)新型节能环保材料的应用符合于社会发展需求

在当前我国现阶段社会发展过程中,节能环保已经成为了比较重要的战略目标需求,这种节能环保方面的体现在建筑行业进行重点关注是比较重要的一环节,因为建筑行业无论是在实施构建,还是在后续应用中,都存在着较为明显的污染以及能耗问题,因此,对于建筑工程项目进行创新研究,促使其能够在施工材料方面取得突破,最终提升其环保节能效果也就显得极为必要。

2)新型节能环保材料的应用还能够提升建筑物居住的舒适度效果

对于我国建筑工程项目实施构建中对于各类新型节能环保材料的运用而言,其在建筑物中合理位置的有效布置还能够表现出较为理想的实用性效果,有助于提升建筑物的宜居效果。通过新型节能环保材料的运用,不仅仅能够促使建筑物室内环境的温度以及湿度更为理想,为人们生活质量提升做出贡献,还能够有助于体现出居住的健康性效果,降低以往建筑工程项目应用中对于人体有害的成分,确保居住的清洁性效果。

3. 新型节能环保材料在建筑工程中的应用

3.1保温材料的应用

在建筑工程当中,新型环保保温材料目前采用两种:一种是真空隔热板,另一种是复合型硅酸岩保温材料。一直以来,在建筑工程施工中进行保温材料的选择时,一般情况下所选用的保温材料都比较厚,这样就大大缩小了层与层之间的距离,但会导致窗洞的发生,并不是一种理想的保温材料。而采用新型的环保保温材料可将此类问题统统解决。

3.1.1真空隔热板

隔热板是一种新型节能环保保温材料,真空隔热板厚度较薄,使用之后所排放出来的有毒气体量低。在使用的过程中,由于真空隔热板的外部包制一层金属壳,或者是纸质,因此,在壳与壳之间形成真空状态,只需填充一些多孔的物质,如纤维、泡沫等。此材料高效环保,是理想的建筑工程材料。

3.1.2复合型硅酸岩保温材料

复合型硅酸岩保温材料也在慢慢扩大使用中,该材料主要是由金属镁与铝以及硅酸盐所制成,制作时需要适当地添加一些化学添加剂,再进行加工即可制成。复合型硅酸岩保温材料的特点是保温效果好、导热系数低,且不具有毒性无污染,更重要的是不具有腐蚀性,不会影响到设备。与其他保温材料相比,该材料使用过程中,不会出现粉尘,施工人员可以根据实际需要人工进行剪裁,具有很大的实用性。真空隔热板与复合型硅酸岩保温材料是目前较为理想的两种建筑材料,在建筑施工中,根据工程需要采用此类材料进行施工,既节能环保,其保温效果更佳。

3.2新型墙体材料的应用

就我目前建筑材料来看,墙体材料中节能环保材料主要有四种:混凝土空心砖、模网混凝土、加气混凝土砌以及空心墙板承重墙体。混凝土空心砖目前使用的比较多,该砖是采用砂石、水泥、粉煤等多种材料混合制成。在施工当中结合工程项目的需要,选用不同规格的砖,混凝土空心砖的布局形式为多孔布局,这样可科学利用空洞,墙体保温性能得到很大的提高,大大加长了空心砖热流路线。

3.2.1模网混凝土

在建筑工程项目施工中,模网混凝土是经常使用的一种材料,此类材料最大的特点就是具有良好的隔热性、隔音性以及保温效果良好,并采用蛇皮网、折钩拉筋等材料制成的一种空间网架结构材料,力学性能良好,与其他膜网相比,在强度上更占优势,并且更为耐用。

3.2.2加气混凝土砌块

加气混凝土砌块不但价格实惠,而且具有耐火、隔音、隔热等多种性能,可造性强。施工中可快速对其进行加工,将施工中产生的一些废弃材料进行良好利用,实现了资源循环利用环保理念,完全符合了现如今可持续发展的需要,是一种理想的节能环保材料。

3.2.3空心墙板承重墙体

空心墙板承重墙体是采用水泥与聚苯乙烯等材料进行加工混合而成的一种墙体,使用过程中,首先将墙内部的孔槽充满,其次进行混凝土浇灌,最后一步是混凝土的浇筑,经过此过程之后,所打造出来的墙体骨架,具有很好的刚性。在装修墙体上,采用新型节能环保材

(仅供参考)新型建筑节能材料

新型节能型建筑材料 摘要:随着我国经济的飞速发展,能源紧缺问题日益加剧,可持续发展战略思想深入人心,这就为建筑节能新材料的发展及应用创造了机会。针对目前我国建筑材料的发展现状,论述了节约型社会发展新型节能建材的必要性及其发展趋势。 关键词:建筑节能,新型建筑材料,可持续发展,节约型社会 Abstract:Along with the rapid development of China's economy,rising energy shortage problem,the strategy of sustainable development thought thorough popular feeling,this is the energy conservation of the building of the new material development and application created opportunities. In view of the current situation of the development of our country building materials,this paper discusses the development of economical society the necessity of the new energy-saving building materials and development trend. Key words:Building energy efficiency,New building materials, Sustainable development,Economical society 随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑迅速增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%。20世纪90年代开始,“可持续发展”成为世界上许多国家的发展战略,专家们提出了“绿色建筑”的概念,绿色建筑就是资源有效利用的建筑。 近年来,随着全球能源形势的日益紧张,世界各国特别是欧美发达国家对节能技术的研发及应用给予了充分的重视。世界各国在建筑设计和施工、新型建筑材料的开发和应用、建筑节能法规的制定和实施、建筑节能产品的认证和管理等方面做了很多的工作,不但节省了大量的能源,取得了可观的经济效益,同时有效地改善了环境,降低了对大气臭氧层的破坏。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。 1.发展新型节能型建材的必要性 长期以来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。"十一五"是我国社会建设的重要时期,也是建筑材料发展的一个重要时期,因而建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。

新型节能环保材料在建筑工程中的应用 畅佳超

新型节能环保材料在建筑工程中的应用畅佳超 发表时间:2019-09-20T15:07:39.170Z 来源:《基层建设》2019年第20期作者:畅佳超 [导读] 摘要:随着社会的发展,人们已不局限对物质的需求,对精神方面的需求也越来越高,以此同时出现的各种问题也越来越多。 南宁新泰瑞科建材股份有限公司 摘要:随着社会的发展,人们已不局限对物质的需求,对精神方面的需求也越来越高,以此同时出现的各种问题也越来越多。对人们的生活也产生了很大的影响,人们对健能环保的意识也有所重视。在建筑工程中采用新型的节能环保材料也成为了人们关注的重要问题。基于此,文章阐述了新型节能环保材料的种类与优势,并对新型节能环保材料在建筑工程中的应用进行了探讨。以期对今后的节能工作有所帮助。 关键词:新型;节能环保;材料;建筑工程 节能是近年来人们关注的热点话题,就我国目前的节能工作落实情况而言,与发达国家相比还存在一定的差距。当今环境越来越恶劣,人们开始意识到环境破坏的严重性,已经在全面开展环保节能行动,在建筑工程中已经慢慢推广使用新型节能环保材料,并且新型节能环保材料也将成为建筑工程材料发展的重要方向。建筑工程采用新型节能环保材料后,不但对人们的健康有益,而且环保材料的使用促进了企业走持续发展之路。 1新型节能环保材料的种类与优势 当前,我国建筑工程中大量应用新型节能环保材料。新型节能环保材料不同于传统建筑材料,不再一味依靠钢筋与水泥的应用。依据其不同功能出现了保温材料、墙体材料、防水材料等。依据材料的不同出现了天然材料、化学材料、金属材料、非金属材料等。新型节能环保材料主要特点有:第一,实现可持续发展;第二,较高的建筑性能;第三,对人体健康有利。 1.1新型墙体材料 新型墙体材料主要有最近研发的原料制品、在原来材料基础上改进的新制品,有着较强的物理性能。可以分为块、砖、板三种。块主要指的是包括加气混凝土砌块在内的各种砌块。砖主要指的是应用水泥、灰砂、粘土、混凝土等材料制作而成的空心砖。板主要指的是利用水泥、玻璃纤维、石膏、钢丝等材料制作而成的各种墙板。 1.2新型装饰装修材料 新型装饰装修材料不同于传统材料,有着特殊的特点,不能用详细数字进行说明,是一种具备抽象性的材料,与个体、文化等因素有着较大的关系。在判断一种材料时,同一个人在不同时期也会产生不同的认识。即使人们普遍看好的材料在经历较长时间的考验后也会改变看法。那些被人们普遍认为表现不佳的材料,也会在特殊场合表现出自身特点,带给人意想不到的效果。新型装饰装修材料的主要特点就是多样化。 1.3纳米材料 虽然纳米技术出现的时间不长,但人们在对其深入研究的基础上创造了丰富的建筑材料。同时得到了建筑行业的普遍应用,将节能环保材料的发展推到了一个新的高度。 2新型节能环保材料在建筑工程中的应用 2.1保温材料的应用 建筑保温材料分为两种,即真空隔热板和复合型硅酸岩两种。长期以来,在实际施工的过程中,通常都是选择比较厚的保温材料,通过这类材料的选择达到缩小每层间距的作用。但是,也会引发一些问题,如窗洞的出现,因而,选择较厚的保温材料不符合实际,运用新型的保温材料能够解决上述问题。 2.1.1真空隔热板 真空隔热板是真空保温材料中的一种,是由填充芯材与真空保护表层复合而成,它可以有效地避免空气对流造成的热传递,所以导热系数可大幅度降低,同时不含有任何OD材料,具有高效的环保和节能作用。真空隔热板由本身隔热性能较好的多孔类芯材在真空状态下用高阻隔膜材料封装而成,在实际运用的时候,壳和壳之间呈现真空状态,仅需要往里面填充适当的多孔物质,如泡沫、纤维等。 2.1.2复合型硅酸岩保温材料 复合硅酸岩是一种新型轻质高效高温保温材料,其导热系数低,能够耐700℃以上温度,在众多的保温材料中容重最低,还具有施工方便、无刺激、无粉尘污染、可任意裁卷、运输安装无损耗等各种优点,被广泛的应用于石油、化工电工、冶金、国防等各种行业,是集热力罐体、管道等各类设备的保温材料。复合型硅酸岩保温材料是由属镁与铝以及硅酸盐所制成,被普遍运用到建筑工程中,同其他的材料比较而言,该材料在运用的时候,没有粉尘出现,在实际施工过程中,工作人员能够依据具体需要来裁剪,实用性很高。 2.2新型墙体材料的应用 就我国目前建筑材料来看,墙体材料中节能环保材料主要有四种:混凝土空心砖、模网混凝土、加气混凝土砌块以及空心墙板承重墙体。混凝土空心砖目前使用的比较多,该砖是采用砂石、水泥、粉煤等多种材料混合制成。在施工当中结合工程项目的需要,选用不同规格的砖,混凝土空心砖的布局形式为多孔布局,这样可科学利用空洞,墙体保温性能得到很大的提高,大大加长了空心砖热流路线。 2.2.1模网混凝土 在建筑工程项目施工中,模网混凝土是经常使用的一种材料,此类材料最大的特点就是具有良好的隔热性、隔音性以及保温效果良好,并采用蛇皮网、折钩拉筋等材料制成的一种空间网架结构材料,力学性能良好,与其他膜网相比,在强度上更占优势,并且更为耐用。 2.2.2加气混凝土砌块 加气混凝土砌块不但价格实惠,而且具有耐火、隔音、隔热等多种性能,可造性强。施工中可快速对其进行加工,将施工中产生的一些废弃材料进行良好利用,实现了资源循环利用环保理念,完全符合了现如今可持续发展的需要,是一种理想的节能环保材料。 2.2.3空心墙板承重墙体 空心墙板承重墙体是采用水泥与聚苯乙烯等材料进行加工混合而成的一种墙体,使用过程中,首先将墙内部的孔槽充满,其次进行混凝土浇灌,最后一步是混凝土的浇筑,经过此过程之后,所打造出来的墙体骨架,具有很好的刚性。在装修墙体上,采用新型节能环保材

新型节能型建筑材料的发展趋势

新型节能型建筑材料的发展趋势 发表时间:2019-09-17T10:34:51.187Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年10期作者:陈毓[导读] 本文将对保温材料、墙体材料、防水材料、节能门窗和生态水泥这五类新型节能材料的发展进行分析,研究节能材料的未来趋势,以此供相关人士交流。 天地建设(广州)股份有限公司 摘要:节能材料的研发和应用符合建筑行业的发展趋势,为行业的良性发展提供了重要的技术支撑。本文将对保温材料、墙体材料、防水材料、节能门窗和生态水泥这五类新型节能材料的发展进行分析,研究节能材料的未来趋势,以此供相关人士交流。 关键词:节能材料;建筑行业;发展趋势 随着城市化进程加快,建筑行业的发展越来越迅猛。只有充分利用新型的绿色环保材料,才能符合时代的发展要求,保护现有生态环境。建筑行业的应用材料不断推陈出新,在绿色环保、节能减耗方面做出了重要的突破,接下来将分析几种基础的新型建筑材料,研究节能材料的未来趋势。 一、保温材料 应用保温材料是降低建筑物使用能耗,调节室内外温差的有效途径,近些年我国的保温材料应用领域越来越广,材料也在不断更新换代,逐渐提高使用性能,改进材料质量。目前在建筑物的保温隔热项目中,主要采取外墙、外内和中空复合保温这三种途径,其中尤其外墙保温技术的发展最为迅猛,应用也最广泛。目前我国政府也在农村和城市社区中推广外墙保温材料的应用,尤其是北方地区应用保温材料后,可以大大降低冬季的取暖耗能,对于改善生态环境,节能减排有重要作用。外墙保温材料中,泡沫类的隔热保温材料应用发展较为明显,其他矿物纤维类及硬质类的材料则较为平缓。随着近些年保温材料的不断升级,目前保温涂料技术综合了多个材料的优势和特点,具有易操作且具备一定弹性的特点,比较符合目前对建筑物进行保温隔热的需求。目前来看,保温材料在建筑行业的需求比较稳定,随着科学技术的提高,行业和市场对保温材料的发展需求也越来越明确,即需要研发复合型材料,要具备一定的粘结强度和低密度特点,同时应具备固化快的特点,以便推进保温材料的大面积推广应用。此外,要考虑到废旧材料的循环利用,应着重研发保温材料的循环利用价值,提高其应用价值[1]。 二、墙体材料 墙体材料是建筑行业中耗材比例最重的部分,高达整体材料的70%,改善墙体材料能大大提高现代建筑的节能环保水平,是判断建筑物是否绿色环保的重要依据。墙体材料也是房屋建筑中最为重要的基础材料,对于房屋的环保水平、结构稳定性有重要的影响。目前,我国新型节能墙体此类主要包括板、空心砖、加气混凝土等。不同的材料在重量和性能上各有差别,有的具有绝热和承重能力强的优势,有的具有轻质、变废为宝的优势。总之,目前市场上的新型墙体材料种类丰富,适合于不同环境的房屋建筑。墙体材料在建筑中的重要地位决定其节能水平不仅停留在取材方面,更兼具着保温、防火、承重、隔热等功能,这也是目前市场对墙体材料的普遍要求。墙体材料的未来发展趋势较为清晰,一方面要延续对节能环保的高要求,另一方面要符合建筑的使用要求,能满足承重、隔热等要求,还要尽量朝着保护土地、减少废渣的方向研究,以此来达到减少工业废弃物,提高材料使用效益的目的[2]。 三、防水材料 防水材料不仅是房屋建筑中的重要材料,在军工产业、桥梁、隧道等基础工程中也有重要作用。由于其应用广泛,近些年市场和建设需求促使其不断更新换代,防水材料的功能和性能都在不断改进,种类也较前些年有了明显的变化。传统的防水策略主要采用油毡为材料,而今我国的防水材料包含了密封材料、改良性油毡、防水涂料、堵漏材料等,可以根据施工环境和建筑需求合理应用,不仅能达到防水效果而且能满足建筑物的美观需求。不过,目前我国的防水材料还有较大进步空间,比如在产品结构方面,存在密封产品的数量较少问题,导致我国密封材料的市场占有率不理想;目前防水材料市场良莠不齐,一些厂家以次充好,干扰市场秩序。相信随着技术水平不断提高,防水材料也会提高整体水平,在质优价廉的市场环境中假冒产品必将失去立足之地[3]。

新型节能环保材料项目可行性研究报告

新型节能环保材料项目可行性研究报告 xxx公司

摘要 坚持应用先进技术的原则。根据项目承办单位和项目建设地的实际情况,合理制定项目产品方案及工艺路线,在项目产品生产技术设计上充分 体现设备的技术先进性、操作安全性。采用先进适用的项目产品生产工艺 技术,努力提高项目产品生产装置自动化控制水平,以经济效益为中心, 在采用先进工艺和高效设备的同时,做好项目投资费用的控制工作,以求 实科学的态度进行细致的论证和比较,为投资决策提供可靠的依据。努力 提高项目承办单位的整体技术水平和装备水平,增强企业的整体经济实力,使企业完全进入可持续发展的境地。 该新型节能环保材料项目计划总投资8223.37万元,其中:固定资产 投资7309.27万元,占项目总投资的88.88%;流动资金914.10万元,占项目总投资的11.12%。 达产年营业收入8954.00万元,总成本费用6893.16万元,税金及附 加142.38万元,利润总额2060.84万元,利税总额2487.47万元,税后净 利润1545.63万元,达产年纳税总额941.84万元;达产年投资利润率 25.06%,投资利税率30.25%,投资回报率18.80%,全部投资回收期6.82年,提供就业职位169个。 概论、项目建设背景分析、项目市场调研、建设规划分析、项目选址 研究、土建工程设计、工艺说明、项目环境保护分析、生产安全保护、风

险评价分析、项目节能可行性分析、实施计划、项目投资分析、经济评价分析、项目综合评价结论等。

新型节能环保材料项目可行性研究报告目录 第一章概论 第二章项目承办单位基本情况 第三章项目建设背景分析 第四章项目选址研究 第五章土建工程设计 第六章工艺说明 第七章项目环境保护分析 第八章风险评价分析 第九章项目节能可行性分析 第十章实施进度及招标方案 第十一章人力资源 第十二章项目投资分析 第十三章经济评价分析 第十四章项目综合评价结论

绿色材料简介

一、绿色化学的定义 “绿色化学”这个名称最早出现在美国环保局的官方文件中,以突出化学对环境的友好。1995年,美国总统克林顿、副总统戈尔专设了“总统绿色化学挑战奖”,以推动社会各界进行化学污染预防和工业生态学研究,鼓励支持重大的创造性的科学技术突破,从根本上减少乃至杜绝化学污染源。由于上述原因,使得“绿色化学”这个名称广为传播。 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学。它涉及到有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。 二、绿色化学的特点(绿色化学“12条原则”) 绿色化学品应该具有这样两个特点:(一)产品本身不会引起环境污染或健康问题,包括不会对野生生物、有益的昆虫和植物造成损害;(二)产品被使用后,在环境中可以降解为无害的物质。 针对这两大特点,绿色化学品的生产应该满足以下12条原则: 1、不让废物产生而不是让其生成后再处理。环境都有自己的承载能力,而对于污染其有一定的自净能力,当污染没有超过它的自净能力时,它便能够处于原先的平衡,也就是我们所说的生态平衡。而当此平衡被破坏时,物种之间的关系也将发生变化,而这些变化很多

都是不可逆转的,平衡破坏了就难以恢复。先污染后治理是非常不科学的做法。 2、最有效地设计化学反应和过程,最大限度的提高原子经济性,将所有的起始物质嵌入到最终产物中。近年来,开发原子经济性反应已成为绿色化学研究的热点之一。实现反应的高原子经济性,就要通过开发新的反应途径、用催化反应代替化学计量反应等手段,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中 3、尽可能不使用、不产生对人类健康和环境有毒有害的物质。 4.设计的化学产品应在保持原有功效的同时,尽量使其无毒或毒性很小。设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。在设计方案时,要尽量避免使用和生成毒性较大的、容易形成污染的物质,尽量选择污染少的实验方法和实验装置。在无法避免使用或者产生有害物质和污染的情况下,方案必须包括有效保护和消害处理措施。 5、尽可能不使用辅助性物质(如溶剂、分离试剂等),如需使用也应是无毒无害的。用无毒、无害的溶剂取代挥发性的有机溶剂也是绿色化学的重要研究方向。目前广泛使用的挥发性有机溶剂不仅会污染水源,还会引起地面臭氧的形成。用超临界流体,特别是超临界二氧化碳来代替有机溶剂,其最大的优点是无毒、不可燃、价钱便宜。 6、在考虑环境和经济效益的同时,尽可能使能耗最低。在设计化学反应时尽可能降低化学过程所需能量,合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。高温和高压都需要浪费大量的能量,这些

新型节能建筑材料的性能及应用

新型节能建筑材料的性能及应用 摘要:在建设工程中,新型节能建筑材料的性能好坏与否对材料的应用、工程造价和工程质量有着决定性的影响。现阶段,社会总能耗的一半是建筑能源消耗,在我国大力推向节能减排、可持续发展的大背景下,建筑行业在工程建设过程中必须要重视节能降耗。本文主要以节能降耗为基础,论述了新型节能建筑材料的性能及其在工程中的应用。 关键词:节能降耗、建筑材料、性能、应用 abstract: in the construction project, the new energy-saving building materials performance stand or fall on the material and the application of the engineering cost and the project quality has a decisive influence on. at present, the social total energy consumption is half of building energy consumption, in our country vigorously to the energy conservation and emission reduction and sustainable development background, building industry in the process of engineering construction must pay attention to saving energy and reducing consumption. this paper mainly on saving energy and decreasing consumption as the foundation, this paper discusses the new energy-saving building materials performance and its application in engineering. keywords: saving energy and reducing consumption,

新型节能环保材料在建筑工程中的应用与展望

新型节能环保材料在建筑工程中的应用与展望 发表时间:2019-03-22T15:29:32.757Z 来源:《防护工程》2018年第34期作者:宫成浩 [导读] 随着社会的不断发展,经济水平大大提高,科技手段的发展也十分迅速。 杭州蓝天园林建设有限公司浙江省杭州市 310012 摘要:随着社会的不断发展,经济水平大大提高,科技手段的发展也十分迅速。同时,越来越严重的生态环境问题对我国建筑材料领域提出了更高的要求,许多新的节能环保材料得到了研究。这些建筑材料的出现不仅使室内设计更加美观,设计更加多样化,而且有效地解决了原有建筑风格的一系列问题,在充分发挥良好的保温、节能、保护生态环境的作用下,起到了更深远的作用。 关键词:新型节能环保材料;建筑工程中;应用;展望 1、新型节能环保材料在建筑工程中应用的必要性 近年来,国内外都在积极倡导绿色消费理念,节能环保已成为全人类发展的趋势。建筑界的开发商和消费居民也对建筑工程材料节能、环保、绿色安全的发展提出了要求——在建设项目中,采用绿色、无污染、无放射性、有利于环境保护和居民健康的新型节能环保材料。为了促进社会和经济发展,许多发达国家根据各自的经济特点,在建筑企业内部建设了许多生态建设项目。目前,中国建筑业正在逐步加强环境保护研究,将环境问题与社会经济发展结合起来,在建设项目中采用建筑材料,推广使用可再生建筑材料,实现建筑业节能环保的目标。 2、新型节能环保材料的优点 这些新型节能环保材料可重复使用,缓解日益严重的生态环境问题,节约能源,美观易用。由于其自身的特点,它是一种可再生资源,可提高材料的使用寿命和有效利用废弃材料,同时尽量减少能源消耗。在住宅建筑中使用时,天然绿色材料创造了一个完全不受材料或细菌有机体繁殖造成的放射性物质恐惧的环境,更适合住宅生活。同时,新型节能环保材料在使用寿命、防腐蚀、燃烧等方面具有很强的优势,其原料符合室内环境要求,外观优良,这不仅有利于解决传统建筑材料不符合环境保护目标的问题,而且有利于更好地管理生态环境。这也有利于改变目前广泛的社会发展生产模式,促进经济的可持续发展。 3、新型节能环保材料在建筑工程中的应用 3.1墙面的节能 节能墙也被称为轻型隔墙。由于建筑室内使用的限制,节能墙不能有较明显的凹凸部分。同时,在选择节能墙材料时,根据建筑物规定的防火等级,尽量选用保温性能优良的保温材料,以尽量减少建筑物的热量损失。对于使用轻量墙的建筑物,特别是控制传热的建筑区域的分离,如办公室和仓库之间的隔墙,为了避免传热到不需要温度控制的房间,需要隔热。墙体材料,例如,在轻量隔板或轻钢龙骨表面的石膏墙除了绝缘材料外,为了减少热量的损失。 此外,在墙体的保温设计中,有节能和环保两种材料被广泛使用。一个是真空绝缘板,真空绝缘板外侧有一层金属外壳,在两个真空绝缘板之间,金属外壳将形成真空区,然后用泡沫或纤维等材料填充面积,使得真空绝缘板的厚度非常小,而建筑工程造成的毒气也相对较小,许多消费者对此表示赞赏。二是复合硅酸盐绝缘材料,这种节能环保材料具有保温性能好,导热系数低的优点。施工过程中造成的污染接近于零,这种节能环保材料还没有腐蚀性,对大楼其他设备的影响很小,由于这种节能环保材料不会出现在使用粉尘等有害物质中,施工人员可根据施工需要对其进行切割,实用性高。 3.2节能门窗与节能玻璃材料 门窗是建筑换热的主要组成部分,对建筑节能具有重要影响。相关调查结果表明,我国建筑业发展迅速,每年建造的房屋总面积超过20亿平方米,但只有10%的建筑符合节能标准。在所有落成的楼宇中,95%的楼宇有高耗能问题,因此,必须采用节能玻璃和门窗材料来调整建筑物的能源效率。建筑门窗的能耗约占建筑总能耗的35%,节能门窗和玻璃材料能有效地降低建筑物的能耗。目前在真空玻璃、电子光华玻璃、玻璃电镀等建筑工程中使用的节能玻璃材料较多。 3.3节能维护材料 目前在大型公共建筑中,大面积的玻璃幕墙是主要外部维护结构,对建筑节能性有重要影响。大面积玻璃幕墙应采用透光良好、隔热性强的比例材料,并充分利用太阳能技术,安装新能源玻璃材料,在屋顶装置太阳能光电板代替传统能源的使用,达到节约能源的目的。比如某工程中,太阳能光电板总面积为6700 m2,占建筑屋顶采光面积总数的50%左右,发电量可以达到320kW。通过大面积采用玻璃屋顶,使建筑整体的采光率得到显著提升,同时也使建筑耗电量得到明显降低。大面积使用太阳能光电板,还可以为建筑内的其他电气设备供电,节省建筑使用过程中的能耗。此外,建筑节能维护材料也逐渐向轻质、保温的方向发展。 4、新型节能环保材料的展望 4.1使用可再生能源制造节能环保材料 目前,我国的工业每年都产生大量的工业废料,如果将这些废物回收利用,制成节能环保的材料,不仅可以减少环境污染,减少资源浪费,而且还可以促进环境和经济的可持续发展。因此,在未来的建筑工程中,必须尽量少用自然资源,尽量以废物为原料;使用的建筑技术应减少对环境的污染;使用的原材料对人体健康没有危害,需要加强节能环保材料的研究开发。这样,它不仅可以处置对环境污染比较大的废物,而且可以成为废物的宝藏,降低生产和建设成本。 4.2提高再生资源的利用率 从我国目前的情况来看,我们每年可以产生大量的工业废料,但这些资源往往堆积在那里,只有极少数的实际二次使用。因此,必须提高可再生资源的利用率,减少资源浪费,保护生态环境,通过利用各种工业的废物原材料实现可持续经济发展,重点是绿色和无害环境技术,以生产新型节能环保材料,为人类的健康发展作出贡献。 4.3发展新型节能环保建材 目前,人们对环境质量的要求不断提高,且环保意识逐渐增强,因此建筑工程需要在保障建筑质量的同时,要满足业主对居住环境的

建筑工程中新型节能环保材料的应用分析

建筑工程中新型节能环保材料的应用分析 发表时间:2017-12-29T14:23:52.073Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第20期作者:李慧慧陈玉粉 [导读] 本文探讨了新型节能环保材料在建筑工程中的应用。 山东华材工程检测鉴定有限公司山东济南 250022 摘要:新型节能环保的材料具备传统建筑材料所不具备的优点,减少和杜绝了器物对人体带来的伤害,解除人们居住和工作中的后顾之忧,同时又能起到节能环保的作用。今后建筑行业中新型节能环保材料具有强劲的发展优势,在建筑中节能环保材料的应用将更加广泛。本文探讨了新型节能环保材料在建筑工程中的应用。 关键词:新型;节能环保;材料;建筑工程;应用 前言:随着社会经济的不断发展,人们的物质生活水平也得到相应提高,同时对居住环境和质量提出了更高要求,开始注重环保工程的建设,加强绿色建筑材料的使用。建筑行业发展的主要目的是服务于人类的居住需求,因此,在开展建筑工程时,可加大绿色环保材料的推广力度,并建立和完善有效的建筑工程评估制度,从而为广大人民群众创造一个安全、舒适、整洁的居住环境。 1.新型节能环保建材的含义 新型节能环保建材主要是指满足绿色建筑节能要求,同时满足建筑物防火、耐久性、舒适性等功能要求的建筑材料。建筑行业在面对更新型的建材,有着更宽广的选择条件。从当前的建筑环保型材料的市场情况来看, 在未来的建筑领域中一些建筑环保材料以及一些生态环保建筑,绿色能源都将是未来建筑领域中的主导材料。也就是说在未来的建筑环保型建筑材料的选择上,未来市场的前景不容忽视,它有着很大的市场空间。 2.建筑工程中新型节能环保材料应用价值分析 1)新型节能环保材料的应用符合于社会发展需求 在当前我国现阶段社会发展过程中,节能环保已经成为了比较重要的战略目标需求,这种节能环保方面的体现在建筑行业进行重点关注是比较重要的一环节,因为建筑行业无论是在实施构建,还是在后续应用中,都存在着较为明显的污染以及能耗问题,因此,对于建筑工程项目进行创新研究,促使其能够在施工材料方面取得突破,最终提升其环保节能效果也就显得极为必要。 2)新型节能环保材料的应用还能够提升建筑物居住的舒适度效果 对于我国建筑工程项目实施构建中对于各类新型节能环保材料的运用而言,其在建筑物中合理位置的有效布置还能够表现出较为理想的实用性效果,有助于提升建筑物的宜居效果。通过新型节能环保材料的运用,不仅仅能够促使建筑物室内环境的温度以及湿度更为理想,为人们生活质量提升做出贡献,还能够有助于体现出居住的健康性效果,降低以往建筑工程项目应用中对于人体有害的成分,确保居住的清洁性效果。 3. 新型节能环保材料在建筑工程中的应用 3.1保温材料的应用 在建筑工程当中,新型环保保温材料目前采用两种:一种是真空隔热板,另一种是复合型硅酸岩保温材料。一直以来,在建筑工程施工中进行保温材料的选择时,一般情况下所选用的保温材料都比较厚,这样就大大缩小了层与层之间的距离,但会导致窗洞的发生,并不是一种理想的保温材料。而采用新型的环保保温材料可将此类问题统统解决。 3.1.1真空隔热板 隔热板是一种新型节能环保保温材料,真空隔热板厚度较薄,使用之后所排放出来的有毒气体量低。在使用的过程中,由于真空隔热板的外部包制一层金属壳,或者是纸质,因此,在壳与壳之间形成真空状态,只需填充一些多孔的物质,如纤维、泡沫等。此材料高效环保,是理想的建筑工程材料。 3.1.2复合型硅酸岩保温材料 复合型硅酸岩保温材料也在慢慢扩大使用中,该材料主要是由金属镁与铝以及硅酸盐所制成,制作时需要适当地添加一些化学添加剂,再进行加工即可制成。复合型硅酸岩保温材料的特点是保温效果好、导热系数低,且不具有毒性无污染,更重要的是不具有腐蚀性,不会影响到设备。与其他保温材料相比,该材料使用过程中,不会出现粉尘,施工人员可以根据实际需要人工进行剪裁,具有很大的实用性。真空隔热板与复合型硅酸岩保温材料是目前较为理想的两种建筑材料,在建筑施工中,根据工程需要采用此类材料进行施工,既节能环保,其保温效果更佳。 3.2新型墙体材料的应用 就我目前建筑材料来看,墙体材料中节能环保材料主要有四种:混凝土空心砖、模网混凝土、加气混凝土砌以及空心墙板承重墙体。混凝土空心砖目前使用的比较多,该砖是采用砂石、水泥、粉煤等多种材料混合制成。在施工当中结合工程项目的需要,选用不同规格的砖,混凝土空心砖的布局形式为多孔布局,这样可科学利用空洞,墙体保温性能得到很大的提高,大大加长了空心砖热流路线。 3.2.1模网混凝土 在建筑工程项目施工中,模网混凝土是经常使用的一种材料,此类材料最大的特点就是具有良好的隔热性、隔音性以及保温效果良好,并采用蛇皮网、折钩拉筋等材料制成的一种空间网架结构材料,力学性能良好,与其他膜网相比,在强度上更占优势,并且更为耐用。 3.2.2加气混凝土砌块 加气混凝土砌块不但价格实惠,而且具有耐火、隔音、隔热等多种性能,可造性强。施工中可快速对其进行加工,将施工中产生的一些废弃材料进行良好利用,实现了资源循环利用环保理念,完全符合了现如今可持续发展的需要,是一种理想的节能环保材料。 3.2.3空心墙板承重墙体 空心墙板承重墙体是采用水泥与聚苯乙烯等材料进行加工混合而成的一种墙体,使用过程中,首先将墙内部的孔槽充满,其次进行混凝土浇灌,最后一步是混凝土的浇筑,经过此过程之后,所打造出来的墙体骨架,具有很好的刚性。在装修墙体上,采用新型节能环保材

浅谈新型建筑材料的发展及应用

内容摘要 本文首先概述新型建筑材料之种类及特征,其次分析了新型建筑材料行业的发展状况,包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、装饰装修材料等的使用,进而阐述了发展新型建材发展新型节能建材的意义。再次以现实的工程应用案例,对新型建筑材料的实际工程应用情况进行论述。最后对新型建筑材料的发展趋势进行展望,以及提出发展对策。 关键词: 新型建材;应用;发展 目录 内容摘要................................................................................................................................ I 引言 (11) 绪论 (2) 1.1概述 (2) 1.2发展新型建筑材料的意义.................................................................................22新型建筑材料的种类及发展现状. (3) 2.1新型墙体材料 (3) 2.2新型保温隔热材料 (4) 2.3新型防水密封材料 (4)

2.4新型装饰装修材料.............................................................................................53新型建筑材料的应用. (5) 3.1轻质墙体材料 (5) 3.2粉煤灰 (6) 3.3UPVC水管..........................................................................................................74新型建筑材料的发展趋势之展望与对策. (7) 4.1新型建筑材料的发展趋势之展望 (7) 4.2新型建筑材料的发展之对策与建议 (10) 4.2.1确定新型建材及制品发展的主导产品,加强结构调整的导向工作 (10) 4.2.2加大科研开发的力度,提高技术装备水平 (10) 4.2.3加强产品的工程技术应用研究,加快新型建材及制品的应用步伐 (10) 4.2.4统筹规划、合理布局,形成一批新型建材及制品的生产基地和大型企 业集团..........................................................................................................................105结论. (11) 参考文献 (11) 引言

新型建筑节能材料

新型建筑节能材料 新型建筑节能材料2010-11-08 17:48内容摘要: 新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,本文介绍了几种新型建筑节能材料,针对目前我国建筑材料的发展现状,论述了节约型社会发展新型节能建材的必要性及其发展趋势 关键字:新型建材、环保、节能、保温、装饰 。 随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑迅速增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的 40%~50%。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视,'建设节约型社会'已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,我国政府适时制定了中长期节能规划,在规划中建筑业被列为节能与环保的重点行业。因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展方向和趋势,对于构建资源节约型社会具有重要的现实意义。 1、新型建筑材料的种类 "新型建筑材料",简称新型建材,是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,行业内将新型建筑材料的范围作了明确的界定,即新型建筑材料主要包括新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和装饰装修材料四大类。 1、1新型墙体材料 新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,但数量

较小。经过近20年来自我研制开发的第进国外生产技术和设备,我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路,初步形成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与工业发达国家相比,相对落后40-50年。主要表现在:产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。新型墙体材料发展缓慢的重要原因之一是对实心粘土砖限制的力度不够,缺乏具体措施保护土地资源,以毁坏土地为代价制造粘土砖成本极低,使得任何一种新型墙体材料在价格上无法与之竞争。只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。 1、2保温隔热材料 我国保温材料工业经过30多年的努力,特别是经过近20年的高速发展,不少产品从无到有,从单一到多样化,质量从低到高,已形成取膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业,技术、生产装备水平也有了较大提高有些产品已达到90年代国际先进水平。但由于我国保温材材料工业出现晚,总体技术和装备水平较低,在建筑领域的应用技术有待完善,在很大程度上影响了保温材料的推广应用。1980年以前,我国保温材料的发展十分缓慢,为数不多的保温材料厂只能生产少量的膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿渣棉、超细玻璃棉、微孔硅酸钙等产品,无论从产品品种、规格还是质量等方面都不能满足国家建设的需要,与国外先进水平相比,至少落后了30年,改革开放以来,我国保温隔热材料有了长足的进步,已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材料的生产和技术体系。近年来,保温材料工业重复建设现象严重,全国各地蜂涌而上,几年间上百条

新型节能环保材料简介

新型节能环保材料简介 篇一:新型节能环保材料[第四组] 新型节能环保材料在建筑领域中的运用 第四组 摘要:新型节能环保材料不同于传统材料,其主要向绿色化、智能化方向发展,并且能重复利用,本文对几种重要的新型建筑 节能环保材料进行简述。并展望未来节能环保材料的发展。关键词:新型;节能;环保建材 1.新型节能环保材料的概念 新型节能环保材料指在制造过程中使用新的工艺技术,产品 具有节能、节土、利废和保护环境的特点,能改善建筑功能的一 类建筑材料。节能环保材料则突出在产品制造和使用过程中具有 节约能源和环保的特点。 2 新型节能环保材料的分类 2.1新型墙体材料 新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和捷运能源,要充分利用地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙 体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如 利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰 烧结砖、煤矸石烧结砖、矿渣砖。就其品种而言,新型墙体材料 主要包括砖、块、板等,如黏土空心砖、掺废料的黏土砖、非黏

土砖、建筑砌块、加气混泥土、轻质板材、复合板材等。其中加 气混泥土是及承重和绝热为一体的多功能材料、而用板材做墙体 材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混泥土制品作为今后墙体 材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混泥土板 具有轻质、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如 钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。因此,要适应建筑用 地的需要,将近新型墙体材料的发展与提高建筑性能和改善建筑 功能结合起来,使其具有更强的生命力,因地制宜的发展各种新 型墙体材料,从而达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促建筑 技术发展的综合目的。 2.2 保温隔热材料 墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占的比例最大, 我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可 分外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等3 种。目前 我国的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。近年来,我 国保温隔热材料的产品结构发生有明显的变化:泡沫塑料类保温 隔热材料所占比例逐年增长,已由2001年的21%上升到2005 年的37%;矿物纤维类保温隔热材料的年产增长较快,但其所占比例基 本维持不变;硬质类保温隔热材料制品所占比例逐年下降。我国 目前常用的外保温技术体系包括胶粉聚苯颗粒外保温、现浇混凝 土复合无网聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合有网聚苯颗粒外保温、岩棉聚苯颗粒外保温、外表面喷涂泡沫聚氨酯和保温涂料等。

新型节能环保材料在建筑中的应用

新型节能环保材料在建筑中的应用 2011级工程管理辛海霞 2011161232 【摘要】节能环保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用等特征,集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁生产等综合效益于一体,成为未来建筑材料发展的方向和趋势,符合人类的需求和时代发展的潮流。本文阐明了新型节能环保材料在建筑中的必要性,分析研究了新型节能环保材料在建筑中的应用。 【关键词】新型、节能环保、材料、建筑、应用 新型环保型节能建材,是人们提高生活质量的重要保证,随着人们生活水平的不断提高,对居住环境也有了一个更高的标准。绿色建材, 环境保护,清洁生产已成为人类永恒的主题。因此,我们要提高对绿色环保型节能建材的认识, 加强对绿色环保型节能建材的研究和推广, 建立有效的机制和科学的评估体系,制定切实可行的方案,尽全力搞好新型环保型节能材料的推广应用,使人们有一个优良的生存环境,为人们的健康发展尽一份力量。 一、新型节能环保材料在建筑中的必要性 近年来,随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导,环保型消费形式逐步占据主流,住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产,减少对天然资源和能源的使用,大量使用无公害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料,是住宅建筑发展的必然趋势。 发达国家相继根据各自的特点,在生态建筑发展过程中建造了一

系列生态建筑示范项目。建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等。这些示范建筑通过精妙的总体设计,结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。而我国建筑业也日渐扩展了对环境问题认识的范围和深度,而且把环境问题与经济、社会的发展相结合,从根本上认识环境问题的重要性,对建筑装修所使用的材料给予了硬性规定。 二、新型节能环保材料在建筑中的应用 1、新型墙体材料 墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,由于水泥和钢材都具有快速传导的特性,大面积用在建筑上,对建筑的节能就造成很大的影响,就很自然的造成大量的建筑能耗的浪费。众所周知的,墙体是外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国基本上是以黏土砖为墙体材料为主,保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提条件下,我们应该进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。通过限制黏土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。 2、保温隔热材料 墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多

一种新型节能环保材料

一种新型节能环保材料 发表时间:2020-01-15T15:38:04.377Z 来源:《科学与技术》2019年17期作者:冯燕 [导读] 量子点(quantum dots/QDs)又称半导体纳米微晶体,是一种由Ⅱ-Ⅳ族和Ⅲ-Ⅴ族元素组成的纳米颗粒 量子点(quantum dots/QDs)又称半导体纳米微晶体,是一种由Ⅱ-Ⅳ族和Ⅲ-Ⅴ族元素组成的纳米颗粒。量子点由于粒径很小,电子和空穴被量子限域,连续能带变成具有分子特性的分立能级结构。因此,光学行为与一些大分子(例如:多环芳香烃)很相似,可以发射荧光。 在量子点研究早期人们认为量子点的主要应用将集中在光电研究方面甚至认为有可能制成量子计算机,但一直没有大的建树。稍后,人们对量子点在生物学中的应用进行了尝试,但由于当时量子点制备上的困难、很低的荧光量子产率等原因,研究亦很难有所突破。因此,大部分工作仍集中在研究量子点的基本特性和制备技术的突破方面。后来发现,量子限域效应可通过特定的化学环境或边界条件(如core-shell结构)体现,量子产率大大提高,其基本电子结构和理化、光学性质逐渐清楚,量子点制备技术也随之不断提高,直到20 世纪90 年代后期,量子点应用于生物学研究的前景才逐渐凸现。因此,量子点在生物学研究中应有很好的应用前景,如(1)利用量子点进行生物大分子光谱编码;(2)利用量子点研究生物大分子结构、功能与相互作用;(3)将量子点应用在细胞生物学研究中;(4) 量子点有可能成为筛选药物、发现药物靶点的有力工具;(5) 量子点在生物芯片研究中的应用。 与传统的有机荧光染料或镧系配合物相比[5],荧光量子点具有以下优点: (1) 单个波长可激发所有的量子点,而不同染料分子的荧光探针需多个激发波长; (2) 量子点的发射波长可通过控制它的大小和组成来“调谐”,如:紫外-蓝光( ZnS,,ZnSe);可见光( CdS,,CdTe);近红外光( CdS/HgS/CdS,InP)。大小均匀的量子点谱峰为对称高斯分布,而荧光染料峰形为对数正态分布,又红移拖尾; (3) 量子点的荧光强度是罗丹明6G的20倍,稳定性是它的100倍,光线宽只有其三分之一; (4) 量子点具有很好的生物相容性,而有机荧光染料或镧系配合物则不具有这种优越性。 因此,量子点得到了物理、化学、生物等领域研究者的广泛关注。目前,QD最有前途的应用领域是在生物体系中作为荧光标记物。 随着纳米技术的飞速发展,碳纳米材料也正受到广泛的关注和研究。目前,碳纳米材料包括:零维的碳点、富勒烯,一维的碳纳米管,二维的石墨烯。 碳元素在地球上广泛存在,即大量存在与地壳与大气中,又广泛存在于各种有机体中,是构成生命的重要元素之一。由于其具有多样的电子轨道特性,因此形成许多结构和性质奇特的物质。早期人们对碳的认识是碳有三种同素异形体,即石墨金刚石和无定形碳。直到1985年,科学家发现了富勒烯,使人们对碳的认识又进了一大步。随后1991年日本科学家发现了具有单层石墨结构的石墨烯,这些新发现为科学界带来了一个又一个的惊喜,也为材料科学的发展开辟了新的领域。近几年,俄国著名物理学家和天文学家乔治·伽莫夫基于对石墨烯的研究而获得2010年诺贝尔物理学奖,这又一次激发了科学家对纳米材料研究的热潮。 2004年Xu等在分离纯化有电弧放电制备的单壁碳纳米管时,首次发现了发荧光的碳纳米粒子,但其荧光量子产率很低。直到2006年,Sun等用激光消融碳靶物再用有机试剂纯化的方法,制备出了荧光性能较好的碳纳米粒子,并首次称其为碳点(Carbon Dots, CDs)。随后,有越来越多的研究者加入碳点的研究队伍中来,并建立起一系列碳点制备的新方法,进一步提高了碳点的荧光性能,同时将碳点应用到生化分析及细胞成像等领域。碳量子点是一种新型碳材料,相对于传统的半导体量子点和有机染料,这位碳家族中的新成员不仅保持了碳材料毒性小、生物相容性好等优点,而且还拥有发光范围可调、双光子吸收截面大、光稳定性好、无光闪烁、易于功能化、价廉、易大规模合成等无可比拟的优势。因此,对碳量子点这一新兴领域的研究必将对材料科学的发展产生重大影响。 近年来,半导体金属荧光量子点(Quantum Dots,QDs)以其优越的光学性能及小尺寸特性,使其在细胞成像、细胞标记、分析检测医疗诊断等领域得到广泛应用。然而研究发现,量子点中的重金属离子,在使用过程中会有一定的释放,对环境造成污染,而且对细胞也有较强毒性。因此,寻找一种生物与环境友好型荧光纳米材料显得尤为紧迫。碳点作为一种新型荧光碳纳米材料,亦具有良好的发光性能与小尺寸特性,而且还具有很低的生物毒性与无光眨眼性能。因此,在细胞成像、标记及检测领域具有良好的应用前景,是替代量子点的良好选择。 碳点作为新型荧光碳纳米材料,以其优异的物化性能吸引了国内外学者的广泛关注和研究。为制备出荧光性能更优良,且方法便捷经济的碳点,世界各国研究者经过不懈的努力,已经建立了一系列碳点合成的新方法。这些方法可以概括为两大类:自上而下和自下而上。自上而下是指通过物理或化学的方法把大变小,直到成为纳米颗粒,比如机械粉碎球磨或化学氧化等将大颗粒物体变小等。自下而上的方法,形象的说是由小变大的方法,大多是化学合成法,比如利用有机或者无机分子组装功能器件的方法等。 自上而下的碳点合成方法包括电弧放电法、激光法、电化学法等。自下而上的碳点合成方法包括基于灰的氧化或腐蚀法,热解有机物法、微波合成法等。这些方法制的的碳点大都需要表面钝化处理以增强其荧光性能,然后经过离心、透析、电泳等方法进行分离提纯。 近年来,荧光半导体量子点由于其优异的光学特性能得到了广泛应用,尤其在生物检测、细胞成像及医疗诊断方面。然而量子点中的重金属离子,对细胞有很大的细胞毒性,这使得量子点应用受到极大的限制。碳点,作为新荧光碳纳米材料,不仅具有较好的光学特性,而且具有较低的细胞毒性,是替代量子点的良好选择。 (1)细胞成像与靶向示踪 目前,碳点在细胞成像及靶向示踪等方面得到了广泛应用。例如,转铁蛋白是一种血清糖蛋白,可以在癌细胞表面过量表达转铁蛋白受体,因此可以与癌细胞靶向结合。实验表明,即使是未经特异基团修饰的荧光碳点,在于细胞孵育后都能成功进入细胞成像。然而,如果在碳点表面修饰能与细胞特异作用的转铁蛋白后,能更好的与癌细胞结合,荧光显微成像更明显。因此,碳点能成功实现细胞成像,并可以实现靶向示踪作用,这使得碳点在疾病诊断及药物靶向治疗等方面的应用成为可能。 (2)生化分析检测 碳点除了能很好地应用于细胞成像方面,还能应用于生化分析检测。有实验者]成功将碳点应用于湿地环境中PO43-检测。大量实验表明,可以通过改变碳点表面的功能基团实现碳点在生化方面的广泛应用。 (3)光电器件 由于碳点具有电化学发光性能,所以碳点能应用于光电器件之中。科研人员制备出最大外部量子效率0.0083%的白光发光器件,而基于超小CdSe纳米晶制备的白光发光器件的最大外部量子效率仅0.00013%。这表明在电致发白光发光器件方面,碳点比量子点具有更好的应用前

相关文档
相关文档 最新文档