实现碳中和的好处
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实现碳中和的好处范文第1篇
关键词：低碳；酒店；价格策略
中图分类号：F713.5 文献标识码：A
收录日期：2013年12月5日
一、问题的提出
随着人们收入水平的不断增加和商务活动的更加频繁，酒店业在国民经济发展中的地位更为突出。然而，我国酒店业的高能耗、高排放已经成为不争的事实。据测算，全国1.4万家星级饭店全年用电174亿度，全年用水9.2亿吨。其中，五星级饭店每平方米建筑面积综合能耗平均值为60.87千克标准煤，四星级饭店每平方米建筑面积综合能耗平均值47.29千克标准煤，三星级饭店每平方米建筑面积综合能耗平均值为40.36千克标准煤。酒店的低碳发展已成为促进我国旅游业低碳可持续发展的重要内容之一。在此背景下，一些研究文献认为，酒店企业应通过建筑节能技术、积极采用节能潜力较大的空调、电梯、照明、节水等设备来实现酒店的低碳发展，应十分注重酒店的低碳市场定位和宣传以及对游客的低碳教育。这些手段和措施大多从技术或宣传教育的角度着手，忽视了具有不同环境偏好游客的差异，缺乏对游客的低碳行为的直接激励。同时，在国内酒店业的价格策略中，大多表现为价格的季节差异、团体或散客差异，很少有考虑游客不同环境行为偏好差异的价格策略，这对于酒店业的低碳发展无疑是一种缺憾。为此，下文将在分析现有低碳酒店价格策略缺陷的基础上，提出相应的优化策略。
二、当前低碳酒店价格策略的不足
价格策略是企业市场营销策略的重要组成部分，它与企业的产品、销售渠道、销售促进共同构成了企业的营销策略组合。整体上看，当前国内酒店业的整体定价策略和方法是以某个固定的价格为基础，根据不同季节、游客组织的不同方式来进行价格折扣。一些绿色饭店或低碳酒店经营者在价格策略方面也大都如此。对于低碳酒店而言，这种定价策略和方法完全忽略了游客的环境行为偏好和行为差异，也没有充分考虑国内酒店低碳消费市场的实际情况，特别是游客的低碳消费意识和环保知识还很缺乏，还需要外部的不断激励和强化。当前国内低碳酒店价格策略的不足主要体现在：
1、忽略了不同游客的环境行为偏好差异。由于游客个体环境态度、所受环境教育的程度、成长环境等方面的差异，导致游客形成了不同的环境偏好，不同环境偏好又会影响到游客的环境行为。PATA（Pacific Asian Travel Association）针对游客的一项调查结果显示，有52%的受调查者愿意为环境友好的旅游产品支付10%的溢价。Lacitignolo等在其关于旅游可持续发展的社会经济系统演化研究中，也将同一景区的游客分为两种类型：生态游客（eco-tourist）和大众游客（mass-tourist）。由此可见，游客的环境偏好差异是客观存在的。低碳酒店当前的定价策略并没有考虑游客个体的环境偏好差异，它从游客整体上来审视低碳酒店的运营与管理，因而制定了一个针对所有游客无差异的价格。忽略了游客不同环境偏好的结果会导致酒店经营者对游客意愿支付价格的预测偏差，也会使酒店的游客满意度管理缺乏针对性和灵活性。而从国际酒店业的管理趋势来看，为游客提供个性化服务是提高游客满意度的重要手段。
2、忽视了对游客低碳消费行为的激励。低碳技术的广泛运用只是为酒店低碳运行提供了物质保障和基础，酒店能源和物质的消耗最终仍然由游客的消费行为来决定。如，游客可能因为消费习惯的原因，造成水、电等资源的过度消耗和低值易耗品的超量消费等，这些很难用技术方案去解决。已有的定价策略并没有考虑到游客个体物质能源实际消耗上的差异，使用统一的价格收取相应的费用，这对于低碳消费游客而言是一种不公平的现象。从酒店整体运营角度来看，实际上是低碳游客付出了更高的成本，而非低碳游客则享受到了价格“补贴”。这就可能会产生一种负向激励的作用，当游客的低碳行为得不到酒店的肯定和强化时，为了弥补消费成本的损失，他们也会倾向于消耗更多的物质与能源，从而获得心理上的公平感。因此，对于低碳酒店而言，其价格策略应能够反映不同游客个体消费的“碳足迹”，即与游客的低碳行为程度相对应。
3、对游客满意度的管理缺乏灵活性。一些低碳酒店在实际的运营管理过程中，往往担心企业的低碳运行而影响到游客的满意度。如酒店不向游客免费提供“六小件”、将房间空调温度的调控限制在一定的范围内、不能实现24小时的热水供应等一系列的低碳措施都容易导致游客满意度的下降。根据市场营销学的原理，顾客满意度取决于在消费过程中预期所得到的净价值与实际得到净价值的对比，这里的净价值需要扣除消费者的支出成本。在当前酒店的统一价格之下，不同环境偏好的游客支付了同样的成本。若酒店所提供的服务对游客来说价值是一定的，则可能会出现以下情况：对于低碳游客而言，认为自己所支付成本过高，进而导致满意度下降；对于非低碳游客而言，认为自己愿意支付更高成本却不能获得更好的服务进而导致满意度下降。究其原因在于酒店价格缺乏灵活性所导致。与一般工业消费品的成本核算不完全一致的是，酒店运营成本有着随游客行为不同而变动的特征，非低碳游客给酒店带来的实际成本显著高于低碳游客。因此，普遍运用于一般工业消费品的定价方法在服务业中不一定适用。相反的，充分考虑不同环境偏好的游客消费行为对酒店造成的实际运营成本来制定相应的价格策略，有利于更灵活地管理游客的感知成本和感知价值，进而实现游客满意度的灵活管理。
三、低碳酒店的价格策略优化
当前国内低碳酒店的价格策略仅体现了季节差异和游客组织方式上的差异，没有充分考虑游客的环境偏好差异。而对于酒店的成功低碳营运而言，忽略游客的环境偏好差异会带来正向激励不足、满意度管理缺乏灵活性等问题。低碳酒店的成功发展离不开游客低碳行为的持续支持，为此，低碳酒店的价格策略整体上应能体现游客环境偏好的差异，从而激励更多的游客实施低碳消费行为。
1、依据游客的低碳行为程度制定个性化价格。具有不同环境偏好的游客，其环境态度和环境行为存在着明显的差异。游客的不同环境行为产生了不同的碳排放水平，以目前的一些测算方法，酒店管理者可以记录每一位游客在酒店消费的“碳足迹”，并计算出相应的碳排放水平。进一步地，针对游客不同的碳排放水平，酒店可以制定相应的个性化服务价格，从而使得具有不同碳排放水平的游客支付不同的价格，甚至可以使用累加的计算办法来提高非低碳游客的支付成本。
这种个性化价格的好处在于：（1）能够为入住的游客提供他们消费的碳足迹，提高游客的环境意识和对环境问题的敏感度，并为游客的低碳行为创造了良好的外部情景。一些研究文献表明，外部情景的缺乏往往是导致有良好环境态度的游客未必有良好环境行为的重要原因之一，因此酒店创造良好的外部情景有利于游客低碳消费行为的产生、维持和扩展；（2）能够为低碳游客提供行为的正向激励。由于酒店的价格直接与游客消费行为所产生的碳排放水平挂钩，碳排放水平越低的游客所支付的成本越低，从而在物质上激励更多的游客自觉实施低碳消费行为；（3）能够更灵活地管理游客的满意度。对于低碳游客而言，其碳排放水平低，付出的成本也低，在酒店服务水平一定的情况下，游客的满意度处于较理想的水平。对于非低碳游客而言，他们愿意通过支付更高的价格来弥补他们消费时产生的相对较高水平的碳排放，从而不影响其消费的满意度；从碳排放的角度来看，酒店可以通过对非低碳游客更高的支付成本进行“绿色转移”进而实现社会的“碳中和”，比如酒店可将此收入的一部分支付于森林建设。
2、酒店建立游客低碳消费档案，并根据游客的低碳声誉实施价格折扣。酒店可借鉴积分卡的办法，对初次入住的游客办理碳积分卡，将游客的在酒店的碳足迹进行记录，然后根据碳积分卡的水平实施价格折扣，积分水平越高则给予的折扣越多。同时，还可以通过建立低碳酒店跨区域联盟，联盟内的企业使用统一的碳积分卡，从而使游客有更多的酒店可供选择。
实现碳中和的好处范文第2篇
[关键词]多晶硅；废气；处理
中图分类号：X701.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0007-01
多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。
1 多晶硅的用途及分类
当前，晶体硅材料是最主要的光伏材料，其市场占有率在90%以上，而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。
多晶硅需求主要来自于半导体和太阳能电池。多晶硅按纯度可以分为冶金级（工业硅）、太阳能级、电子级。
（1）冶金级硅（MG）：石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅，其化学反应SiO2+CSi+CO2一般含Si为90%～95%以上。
（2）太阳能级硅（SG） ：纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。一般认为含Si在99.99%～99.9999%（4～6个9）。
（3）电子级硅（EG）：一般要求含Si>99.9999%以上，超高纯达到99.9999999%～99.999999999%（9～11个9）。
2 多晶硅的生产工艺进展
多晶硅是通过干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化，再经冷凝、精馏、还原而得。
目前，多晶硅工艺技术空前活跃。主要有西门子法、冶金法、等离子法、硅烷法、流化床法、熔盐电解法、无氯工艺技术等。西门子法是通过气相沉积的方式生产柱状多晶硅。为了提高原料利用率，在原基础上采用闭环式生产工艺即改良西门子法。改良西门子工艺生产的多晶硅产能约占世界总产能的80%。
国内外对西门子法制备高纯多晶硅的研究较多。如张玉等人采用催化化学气相沉积法制备多晶硅薄膜；美国M.M.Dahl等人研究了多晶硅在流化床中的微观结构和颗粒生长。此外，多晶硅的生产技术还有碳热还原法、区域熔炼法等。碳热还原法是利用高纯碳还原二氧化硅制取多晶硅，区域熔炼法是利用金属定向凝固原理将金属级硅提纯到、太阳能级硅的。
3 废气和残液的处理
在多晶硅制备中有大量的废气和废液产生，国内多数单位通常先用水洗水解，然后通过NaOH中和处理废气和残液处理工序。
3.1 废气净化
氯硅烷分离提纯工序各精馏塔顶排放的含氯硅烷、氮气的废气，及含氯硅烷、氢气、氮气、氯化氢的多晶硅还原炉置换吹扫气和多晶硅还原炉事故排放气等，被送进尾气洗涤塔组，用水（盐酸溶液）洗涤，废气中的氯硅烷与水发生以下反应而被除去：
SiHCl3+2H2O=SiO2+3HCl+H2
SiCl4+2H2O=SiO2+4HCl
SiH2Cl2+2H2O=SiO2+2HCl+H2
出尾气处理塔顶含有氮气和氢气的废气经液封罐放空，出尾气处理塔塔底含有SiO2固体的盐酸溶液用泵送入工艺废料处理工序。
3.2 残液处理
从氯硅烷分离提纯工序中排除的残液主要是含有四氯化硅和聚氯硅烷化合物的液体以及装置停车放净的氯硅烷液体，送到残液工序加以处理。
需要处理的液体被送入残液收集槽。然后用氮气将液体压出，送进尾气洗涤塔组。被水（盐酸溶液）洗涤，废液中的氯硅烷与水发生反应生成含SiO2固体的盐酸溶液，通过Na0H溶液和氯硅烷废液反应并转化成无害物质。
废液中的氯硅烷与NaOH发生如下反应：
SiCl4+4NaOH=H4SiO4+4NaCl
Si2OCl6+6NaOH+H2O=2H4SiO4+6NaCl
Si2Cl5H+5NaOH+3H2O= 2H4SiO4+5NaCl+2H2
Si2Cl6+6NaOH+2H2O=2H4SiO4+6NaCl+H2
H4SiO4=SiO2+2H2O
H4SiO4+2NaOH=Na2SiO3+3H2O
水洗水解工艺的缺点：
（1）工艺路线长，设备多，投资大；
（2）工艺过程复杂，耗水耗碱量大，三废处理量大，不仅原材料浪费多，而且须用大量的氢氧化钠处理盐酸，生产成本较高。
（3）处理过程密闭性差，造成空气污染及不安全因素；NaCl水溶液是咸水。
通过分析水洗水解工艺的缺点可知，多晶硅三废治理投资方向应按照安全性（Security）、无害化（Harmless）、零排放（Zero Liquid discharge）、再利用（Reuse）、再循环（Recycle）、经济性（Economical）的循环经济理念进行新工艺的设计和研究，这也是多晶硅产业可持续发展和环境保护的需要。
4 多晶硅废气处理工艺设计
基于水洗水解工艺的缺点，进行新的设计：废气和处理工序残液处理工序合并，用石灰乳代替NaOH溶液；将水洗与碱洗合并在同一反应器中；过滤与滤饼脱水回收水循环使用 ；引入DCS系统自动控制。
4.1 工艺过程
（1）分解与中和
分解与中和装置由反应器1、2组成。本装置的功能是中和和除去从氯硅烷回收系统产生的废气。分解与中和在反应器的1、2中交替进行，具体步骤为：
在反应器1中注入工业冷水，当水位到达后，控制系统关闭水阀，打开石灰乳液阀门开始注入石灰液。石灰液达到所要求的水平后，控制系统关闭石灰液输送线路。
当控制系统打开反应器的供料管线时，蒸发产物在反应器中与石灰乳溶液混合并发生分解。发生的化学反应主要有：
SiHCl3+H2OSiO2+HCl+H2
SiCl4+H2OSiO2+2HCl
SiH2Cl2+O2SiO2+2HCl
通过注入低压蒸汽，分解过程中反应器内的温度保持在25°C，并监测pH值。当pH值达到9时，控制系统切换蒸汽注入另一个正在准备的反应器，着手进行下一轮蒸汽分解。
在进行分解的同时中和启动。发生的化学反应主要是：
HCl+Ca（OH）2CaCl2+H2O
反应器内的介质保持30分钟的搅拌以完成中和步骤。
（2）过滤
过滤装置由过滤器和泵组成。过滤是使用泵将中和后的产物泵入过滤器中，泵的操作压力由过滤器的控制面板控制。通过电导率监测来控制滤液质量。滤饼脱水是将干燥压缩空气通过过滤器中的滤饼，直到没有液流从滤板出液口流出为止。通过循环泵将流出的滤液输送回相应的反应器。完成滤饼脱水后，拆卸过滤器，卸下滤饼并放进固体废物收集容器中回收利用。
4.2 该工艺的优点
（1）工艺简单，设备投资少。
（2）密闭性循环性好，能耗低，利于环境保护且节省成本。
（3）石灰乳比烧碱的成本低，腐蚀性小，且分解中和后的产物比用烧碱中和后的产物好处理。
（4）自动化控制，安全且节省人力。
（5）通过过滤装置回收水，节约了水资源，防止了水环境污染。
5 结语
在多晶硅尾气处理方面，还有很多的课题可以研究，只有三废处理工艺循环系统得到充分地完善，才能有利于降低消耗，才能更有利于治理污染、减轻环境保护压力、实现环境友好，同时降低成本，给企业带来经济效益。
参考文献
[1] 念保义，郭海琼，何绍福.化学法多晶硅生产工艺研究进展[J].广州化工，2011.39（6）.
[2] 马文会，戴永年，周晓奎.一种制备太阳能级多晶硅的方法[P].
[3] 田林，谢刚，俞小花，李荣兴.多晶硅生产的研究现状及发展趋势[J]云南冶金，2011.40（3）.
实现碳中和的好处范文第3篇
循环经济真正备受关注源自今年5月底，财政部副部长张少春在全国财政节能减排工作会议上的表示：中国将加快发展可再生能源、循环经济和清洁生产，预计到2015年，循环经济产值达到1.2万亿元。不过，循环经济虽已是家喻户晓，但却鲜有人能说清什么是循环经济。
“循环经济范围比较广，再利用、循环利用、减量利用都属于循环经济范畴。”国家发改委能源所能源分析和市场分析研究中心主任姜克隽告诉《英才》记者。“减量化、再利用、再循环”是循环经济最重要的实际操作原则，被称作3R原则。那么，遵守循环经济发展模式的好处是什么？发展循环经济又存在哪些瓶颈？
难以计量
循环经济的概念听起来模糊，但循环经济却并不遥远。
湖北宜化集团于去年，在新疆进行了百亿元的投资，而此前也已经投资了几十亿元，这个项目打造的就是低碳循环经济园。“将煤化工、采矿、煤矿、尿素、水泥，循环起来，做成个循环经济园。”湖北宜化集团董事长蒋远华告诉《英才》记者，“在这个园区，二氧化碳能够变成尿素，进而达到了减碳。”
早在2008年，记者在乐山五通桥区进行多晶硅产业实地调研时，也发现为处置多晶硅的有毒附属品四氯化硅，而建设了循环经济产业园。四氯化硅是一种带有剧毒的化学物质，不便于长途运输和就地掩埋，处理不善将直接给人类和生活环境带来巨大危害。
在最古老的多晶硅生产工艺中，并没有妥善处理四氯化硅的方法，而是采取简单的酸碱中和后就地掩埋。光伏产业兴起之前，多晶硅的产量很低，只有几十吨。因为量小，其副产品就被化整为零后掩埋了。但是光伏产业的兴起，已经不能采取最古老的处理方法。当地政府就引进了新的处理技术，将四氯化硅生成白炭黑。“这些都是循环经济的一部分。”姜克隽说。
“循环经济实际有两个核心，一个是减量，减量是相对于节约、提高效率而言的；还有一个是变废为宝，也就是资源的再利用，让它循环起来。”国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长李佐军告诉《英才》记者，“资源再利用里边也有交叉的，通常所说的三废，其中很多东西都能把它再变成新的资源。”
不过，循环经济对企业而言，代价颇高。
节能减排对企业亦有好处，降低消耗，就减少了能耗的支出，这是盈利。但蒋远华感叹，节能减排对很多企业也是包袱，因为技术不达标、管理不善，更重要的是投入不够，规模不够。
“刚保本的工厂，没有能力投资价格高昂的环保设备。”蒋远华表示，宜化集团的优势在于产业集群，没有集群就没有循环，集群的效益能够使不盈利的项目实现盈利。但湖北宜化并没有具体的估算过产业集群和循环经济带来的价值以及节约的成本。
“不同品种，不好算。”蒋远华举例说，“过去废渣处理每年都要花三四个亿，现在做了卖渣公司，将废渣卖掉还能变现三四个亿，大幅度降低了成本。”
李佐军与蒋远华有着相同的感受，循环经济的经济效应到底有多大，难以估算。“这是因为循环经济，既可以通过节能安排、资源节约的方式实现，也可以通过其他的方式，如法律、标准、行政的手段（拉闸限电、谈交易等），来达到节约资源、保护环境，以及节能减排的效果。”
单独将循环经济本身拎出来，计算它究竟能产生多少作用，确实有相当的难度。因为减量化这个概念，本身就不太好界定的。
李佐军认为，减量化涉及到资源的节约问题，节约就是体现效率，减少浪费，体现效率的手段就涉及到技术、制度变革、人力资本的增加、结构的优化等。这就不完全是循环经济本身，它还包含了其他很多相关的问题。
所以，减量化把循环经济的外延扩展的很大，使其不太好界定，模棱两可。但是如果要从减量化方面考量，将所有的节能减排都放在循环经济概念里，循环经济这个概念本身就存在缺陷了。
不过，循环经济的减量化固然难以计量，但另一方面，即再利用资源化，则是相对具体的，也就是把废物、垃圾等排放的东西，再变成新的产业、新的效益。
经济瓶颈
政策支持已是百箭齐发。
日前，国家发改委环资司与国家开发银行评审二局签署了《关于支持“十二五”循环经济发展合作框架协议》。但是，政策也并非能解百忧。
“循环经济相关政策也出台了，但也不可能一下子解决那么多问题。而且循环经济本身也有天生的缺陷，如分散、规模小等。以垃圾为例，垃圾不仅很分散，规模也很小，很难实现规模经济，这些问题不是光靠政策就能解决的。”李佐军认为，即便是所有的规则都制定出来了，能真正落实到位，在当前的体制下，也还要面临很多特殊的难题。
然而，循环经济有利于减少成本、减少能耗、减少排放，增加经济竞争性。
“能够做循环经济就尽量去做，没有循环经济的社会，必然会在未来竞争中败下阵来。”姜克隽认为，目前循环经济的主要瓶颈，仍然是对其重要性的认识不足。循环经济理念需要贯彻到所有经济发展格局中，尽力做到循环经济体系。现在，由于仍属投资驱动，有投资就去建厂，无法很好纳入一个大的循环经济体系中。
虽然是投资在拉动循环经济发展，但李佐军认为“如何实现经济效益才是制约循环经济发展最大的瓶颈”。
在李看来，技术等问题都是能解决的，最主要的问题则是每一个企业、个人或者相关的投资机构，发展循环经济的得失是什么？“没有经济性，再怎么吆喝他也不会干。有效益、有回报，投资者才会感兴趣。”李佐军说，当前最难的问题是通过制度和政策的设计，让参与循环经济的这些过渡主体能够得大于失。
实现碳中和的好处范文第4篇
【关键词】探究 更新 培养能力与思想
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）01-0016-02
随着时代的进步，科技的发展，社会需要更多的高素质的人才。而作为人才的培育者――教师，责任更是责无旁贷。今天的教育，不仅仅是培养知识型人才，更重要的是培养这些人才的能力与思想。百年大计，教育为本。作为初中教师的我们，更是学生是否能成才的关键。为此，我们必须更新教学观念，改变以往过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。而要实现这一目标，教师必须做一个有心人，要做教育教学的研究者与实践者。经过几年的实践，笔者在教学中积极探索实践，发现探究式教学在化学教学中能起到至关重要的作用。
一、创设情境，激发探究
1.运用故事、生活实例等创设情境，激发学生的求知欲望，提高学生的兴趣。
生活走向化学，化学走向社会。心理学表明，人对理解自己周围的世界有较高的需求。对于学生，在日常生活中已经积累了许多经验，但是对背后的道理并不知晓，即处于“知其然，不知其所以然”的境地。依据学生的心理状态，顺着学生的认知规律，在初三化学第一单元第一节的教学中，我创设了如下情境：我们从早上起床的第一件事情设想到晚上睡觉时为止，想像一下如果离开了化学产品，我们的生活将变成什么样子，通过这种讨论化学，用醋除去水瓶中的水垢；废旧钢铁经过化学方法处理好后的再利用；逢年过节燃放的烟花鞭炮等等，分析其中的化学知识，正是这些情境的安排，调动了学生的积极性，并及时鼓励了学生，激发了他们的探究欲望。
2.通过实验、实验问题，创设手脑并用的活动情境，激发学生的求知欲望、提高学生的探究能力。
化学是一门实验学科。通过创设一些奇特、新颖、有趣的实验引入教学，会使教学有意想不到的收获。实验心理学认为，创设实验情境与实验教学效果具有密切的相关性，其本质在于视觉形象与特定意义的结合；从而有效地引起学生的视觉追求，思维激活，记忆强化。化学实验的事实表明只有当学生被教师设计的实验情境所感染，或者思维进入预定情境之中时，实验才能取得预期的效果。
实验问题情境的设置，不仅在于实验问题本身，更重要的是知识背景的铺垫以及铺垫的技巧。只有当问题情境与学生原有任知结构紧密相联，并相互作用时，实验现象、探索规律，才能转化为知识和能力。只有这样情境教学才会有一个更高层次的升华。如：“二氧化碳的制取”实验教学，老师拿出一瓶可乐摇一摇，会有很多气体，那么这些气体是什么呢？来自生活中的经验往往成为学生思维的障碍，有的学生可能误认为是氧气，当然有的学生也能猜到是二氧化碳气体，这样就引入本节课的内容，即二氧化碳的制取。那么，实验室制取二氧化碳要从哪些方面研究呢？这时充分发挥学生课堂上的主体地位展开讨论，选择的药品是什么，使用什么样的制取装置，如何进行实验操作，每一步有哪些注意点等等。然后让学生动手操作，课后可以让感兴趣的学生利用生活用品设计制取二氧化碳的装置，激发学生的兴趣。正是这样一层一层的循序渐进，学生在实验的问题设计中得到了答案，更重要的是在实验的设计中提高了探究能力从而使化学的实验教学得到了升华。事实证明，问题设置得好就可以带领学生以已知知识的情景为基础进入更新知识的情景，学生随着设置恰到好处的问题，不断开启知识宝库的一个又一个大门，充分享受获取知识的喜悦。
3.巧用各种偶发事件，出奇制胜。
比如：课堂上，对个别学生爱出风头和提出的古怪问题，教师要用爱心和善意去理解，尊重学生的感受，肯定其长处，不记过失，并以妙语相对。当老师正在教蛋白质一节时，讲到血渍是蛋白质，用什么方法来洗涤时，有同学讲到用“酶”，马上一学生怪腔怪调地说：“唾液中也含有酶，那唾液也可以洗涤血渍？”顿时引来一阵哄堂大笑。老师没有被激怒，反而平静地说：“这问题提得正好，我正要问大家，你们说唾液可不可以洗涤血渍，为什么？大家讨论一下。”很快地这个问题就解决了。同时也了解了酶的特性。老师巧妙地把教学中的意外变为可利用的生长点，既不影响教学的顺利进行，还使学生受到了教育，真不愧为处理课堂偶发事件的高手。试想，如当时停下课来，把发问的学生劈头盖脑地训斥一顿，将会出现什么样的情况呢？
又如：由于初中生是具有多种复杂心理活动的少年，课前难以预料的事随时都可能发生。当师生出现交流和沟通障碍甚至矛盾时，学生可能爱耍小聪明、钻牛角尖，甚至制造恶作剧，使教师处于窘境，骑虎难下。化学课上，当教学过程进行到课堂练习时，一位学生笔直地坐着，笔和本都在课桌上摆着，并以挑战的目光注视着老师。老师走到他面前问道：“你为什么不做练习？”该生用非常生硬的口气答道：“我没有笔，也没有纸，怎么做练习？”全班同学都回过头来，目不转睛地看着老师。那些目光中有洋洋得意，有嘲讽，也有忧虑和担心。
片刻沉默之后，老师转身回到办公室（恰好在教室隔壁），取来自己的笔和纸放到这个学生的桌上郑重地说：“请同学们继续做练习”。
下课后，这位学生尾随老师来到办公室，将老师送他的笔和纸放到办公桌上说：“老师，对不起，我们几个同学想看看您到底哪里与众不同，请不要生我们的气。”这时，又有几名学生走进办公室。
处理课堂突发事件时，教师首先要保护当事人的尊严，不能使突发的事件损伤学生的身心健康。其次要不影响其他学生的正常学习活动，巧妙而果断地将突发事件转化为有益的教育因素，使全体学生从中受到启发和教育。这种灵活应变的教育艺术是厚积薄发的结果。
二、精讲多练，提高教学效率
提高教学效率是现代教学的基本要求，是提高教学质量的关键。教学是师生的共同活动。在教学过程中应调动学生学习的积极性，但必须是在充分发挥教师主导作用下才能真正做到。如果教学中形成满堂灌、注入式的局面，或者教师放任自流，学生各行其是，都不能保证教学质量。
教学过程是在教师指导下的认识过程。就初中化学课来说，我们主要培养学生的观察能力、思维能力、实验能力、自学能力和创新能力。而这些能力的提高，关键在于教师的启发和引导。教师要在课堂四十五分钟内向学生传授化学基础知识和基本技能，并使他们能轻松接受，这必须要下一番工夫。它除了要求教师自身极渊博的知识，较强的表达能力和组织能力，还要在课前充分理解吃透教材，并且还应了解掌握学生，结合学生暴露的问题，瞄准学习目标，深入准确、画龙点睛地讲。要符合学生的认识规律，激发思维，扩大密度，使他们在短短的几十分钟内思维始终保持在最佳状态，只有这样才能取得良好的教学效果。所谓精讲，既要配合教材内容，又要面向全体学生。精就是要突破重点，带过一般，设疑破难，创造思维情境。练是巩固知识的途径之一，练要练到点子上，要精心设计一些针对性较强的问题，引导学生在分析研究这些问题的过程中，掌握所学知识。能让他们亲自动手操作的或口头表达练习的，就尽可能让他们动手动口实践，以达到真正掌握知识，举一反三的目的。例如学完碳这一章时，我们组织学生在氢气还原氧化铜实验与氧化碳和碳分别还原氧化铜作对比分析，进而明确异同点及可燃性和还原性，进一步复习巩固了氧化还原反应和实验装置及实验步骤等。
初中化学知识主要分为基本概念、基本原理、元素及其化合物和化学计算四大部分。就拿元素及其化合物来说，知识内容庞杂，涉及到几十种元素及化合物和众多的化学方程式，如若把这些知识孤立地讲，往往会事倍功半。但只要抓住他们的内在联系，区别异同，进行归纳对比，形成网络，抓住其实质就可以收到事半功倍的效果。在教学中通过观察学生的表情、举动以及接受效果，针对学生感到有困难的地方，教材的关键点、知识联系的转折点以及易混淆的地方，结合思考题给学生以点拨、启发和疏通。例如在总复习时，我们把氢气、氧气、二氧化碳三种气体进行综合归纳对比，让学生亲自动手，把常见仪器的使用、基本操作和气体收集，集中于气体的制备之中。通过此实验使学生对上述三种气体的性质、用途、制取装置、原理、收集检验等知识进一步加深理解和掌握。为此教师还应具有对教材探索、创造和对知识进行筛选归纳、补充的能力。
三、学以致用，理论联系实际
拓宽了知识面，增强了分析问题、解决问题的能力，但这并不是教育的最高宗旨。倘若在学习、探究的同时，加以创新，那将是教育的升华。讲完蛋白质以后，要求学生，用自己的语言，将所学的知识用一段作文的形式，将它描述出来。有个学生描述了松花皮蛋的制作过程：松花皮蛋是我国人民的传统食品。由于它风味独特、口感极好、保质期长，很受人们喜爱。同学们知道吗？其实，将鲜蛋加工成松花皮蛋的过程是一种比较复杂的化学过程。灰料中的强碱（氢氧化钠、氢氧化钾）从蛋壳外渗透到蛋黄和蛋清中，与其中的蛋白质作用，致使蛋白质分解、凝固并放出少量的硫化氢气体。同时，渗入的碱进一步与蛋白质分解出的氨基酸发生中和反应，生成的盐的晶体以漂亮的外形凝结在蛋清中，像一朵一朵的“松花”。而硫化氢气体则与蛋黄和蛋清中的矿物质作用生成各种硫化物，于是蛋黄、蛋清的颜色发生变化，蛋黄呈墨绿色，蛋清呈特殊的茶绿色。食盐可使皮蛋收缩离壳，增加口感和防腐等。加入的铅丹可催熟皮蛋，促使皮蛋收缩离壳。而茶叶中的单宁和芳香油，可使蛋白质凝固着色和增加皮蛋的风味。可见，化学应用于作文，使化学更加充满魅力，更加吸引人。它不但提高了学生的逻辑能力，更提高了学生的分析能力，增强了观察身边现象的意识，提高了自主探究的意识。从而使探究式教学得到了升华。
总之，作为一位教育者，当前的重要任务是探究如何把教师的教和学生的学、传授知识、激发兴趣和提高能力有机地结合起来。课程改革的关键是充分调动主体――学生的主观能动性，使他们爱学、乐学、会学。
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实现碳中和的好处范文第5篇
关键词：负离子材料；陶瓷；应用现状；前景分析
1 引 言
空气负离子的保健作用已被众多研究者所验证，被人们称之为“长寿素”或“空气维生素”[1]。由于使空气电离可产生负离子，目前国内外研究的负离子纤维或纺织品都借助于某种含有微量放射性的稀土类矿石或天然矿物质，采用不同技术添加到纺织材料中，使之具有发生负离子的功效。在空气中，水负离子的结构如图1所示。这种含天然钍、铀的放射性稀土类矿石所释放的微弱放射线不断将空气中的微粒离子化，产生负离子。考虑到安全性，研究者更看好电气石、蛋白石、奇才石等自身具有电磁场的天然矿石。这些矿石是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构的硅酸盐物质，具有热电性和压电性。当温度和压力有微小变化时，即可引起矿石晶体之间电势差(电压)，这个能量可促使周围空气中的水分子发生电离，脱离出的电子附着于邻近的水和氧分子，使它转化为空气负离子。国内给电气石冠以“奇冰石”的商品名，而国外称电气石为托玛琳。还有其它一些物质，如蛋白石、珊瑚化石、海底沉积物、海藻炭等，这些物质都具有永久的自发电极，在受到外界微小变化时，能使周围空气电离，是一种天然的负离子发生器[2]。其中，表1为可以释放出负离子的功能材料，表2为国内部分负离子材料供应商。
2 负离子材料的作用及机理
随着陶瓷功能技术的发展，一种新的负离子功能陶瓷材料逐渐被人们所认识，并以此材料制备出各种环保健康的陶瓷新产品。负离子功能陶瓷材料的显著特征是永久释放出负离子，有电子极化性能，极化能量主要来自于温度的变化。在光源条件下产生的负离子，可吸附水中的金属离子，调节水的pH值，有活化水分子的作用。因此，负离子陶瓷材料的开发应用，对保护生态环境，保障人体健康具有重要的意义。
在自然界中，以下几种情况可产生负离子：大气受紫外线、宇宙射线、放射物质、雷雨、风暴、土壤和空气放射线等因素的影响而发生电离而被释放出的电子经过地球吸收后再释放出来，很快又和空气中的中性分子结合而成为负离子；瀑布冲击、细浪推卷、暴雨倾泻等自然过程中，水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负离子；森林的树木、叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生负离子；部分地壳岩石能够释放出一定的负离子[3-4]。
在适当的条件下，产生热电效应和压电效应，热电效应是指某种晶体在温度发生变化时，一部分带正电，一部分带负电的现象。而压电效应是指某种晶体在压力作用下产生极性而在两端表面间出现电势差的特性。由于这两种效应的作用，当温度和压力发生变化时，负离子陶瓷材料能在其周围形成极高的电压，这个电压和能量足以使空气发生电离，生成的电子附着于邻近的分子并使之转化为空气负离子。空气负离子能还原来自大气的污染物质、氮氧化物、香烟等产生的活性氧（氧自由基）、减少过多活性氧对人体的危害；中和带正电的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化。负离子不仅能促进人体合成和储存维生素，而且还能强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为“空气维生素”，认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响。如雷雨过后，空气的负离子增多，人们感到心情舒畅。而在空调房间，因空气中负离子经过一系列空调净化处理和漫长通风管道后几乎全部消失，人们在其中长期停留会感到胸闷、头晕、乏力、工作效率和健康状况下降，被称之为“空调综合症”[5]。
在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的作用。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，最终沉降于地面。医学研究表明：空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体机能，调节机体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体的7个系统，近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。其主要的作用表现在以下几个方面。
（1） 对神经系统的影响
可使大脑皮层功能及脑力活动加强，精神振奋，工作效益提高，能使睡眠质量得到改善。负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧。
（2） 对心血管系统的影响
负离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处，有利于高血压和心脑血管疾病患者的病情恢复。
（3） 对血液系统的影响
研究证实，负离子有使血液凝聚流速变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用。
（4） 对呼吸系统的影响
由于负离子是通过呼吸道进入人体的，它可以提高人的肺活量。有人曾经试验，在玻璃面罩中吸入空气负离子30min，可使肺部吸收氧气量增加20％，而排出二氧化碳量可增加14.5％，故负离子有改善和增加肺功能的作用。
（5） 空气负离子还有镇静、催眠的作用
如果我们每天吸入适量的负离子，持之以恒，对健康大有裨益，会使人精力旺盛，消除疲劳和倦怠，提高工作效率；改善睡眠，消除神经衰弱；降低疾病发病率，预防感冒和呼吸道疾病，以及改善心、脑血管疾病的症状。在负离子作用下，可使骨骼的兴奋性增加，有助于运动员提高成绩，特别是对一些需迅速反应的项目，如短跑、游泳等[6]。负离子含量与人体健康关系如表3所示。
3 负离子材料在其他行业中的应用
负离子粉体根据用途可分为：负离子粉、超细负离子粉、纳米负离子粉。负离子材料所适用的行业有环保、卷烟、涂料、纺织、化妆品、净化水质、净化空气、防电磁辐射、保健品等[7]。负离子材料在各领域中的应用如图2所示。
在建筑物装潢粉刷内墙方面，负离子粉体可吸附油漆、胶体、涂料所发出的异味。在涂料中加入少量的超细电气石粉，刷在内墙和天花板上，不但可以迅速吸除异味，还能长期吸除烟味。
负离子粉用于纺织行业，可做环保碳布，超细电气石粉制成超细纤维，以及防磁、防潮、保暖棉被、棉垫、防电磁辐射衬衫、背心、鞋垫等。
宝石类的负离子超细粉加入化妆品或护肤霜后，颜色变白。因其中含有微量的对人体有益的硼、氟等元素，化妆品原料经过电气石处理后，营养成分的分子结合缩小，使营养可以通过皮肤细胞间的缝隙，到达生成皮肤细胞的真皮，实现祛斑、恢复皮肤弹性等效果。应用于乳液、洗面奶、晚霜、沐浴露、化妆水、面膜、粉饼等化妆护肤品，具有消痘、祛斑、美白等功效。电气石超细粉受热差后产生远红外，由此可刺激活化人的面部肌肤，而达到消毒杀菌，去色斑、治疗青春痘、治溃疡性皮肤炎等皮肤疾病，还可以将电气石放入浴池中，能活化水质，对人体的沐浴起增强效果[8]。
4负离子材料在陶瓷中应用现状
负离子材料同时也作为陶瓷添加剂广泛应用于陶瓷中，如图3所示。
负离子陶瓷材料由于其独特的负离子释放功能，广泛地应用于健康和环保领域。一般主要以粉体或粒状形式应用于各种产品中，也可作为功能陶瓷直接制得成形产品来应用。国内很多学者专家也相继通过各种手段制备出许多负离子陶瓷制品，如一种产生远红外线及负离子的陶瓷球、水净化用负离子陶瓷材料、具有红外及负离子功能的陶瓷膜净水器等。
负离子陶瓷添加剂由多种天然矿物经科学配比，再经过溶胶离子粉碎、机械复合、电子束激活等高科技手段加工而成。陶瓷添加剂是颜色为白色的超微粉，要求D50＜1μm，其特点如下：
（1） 用量少
按陶瓷产品表面积计算，每平方米陶瓷产品表面的釉料、树脂等材料中添加18～20g负离子陶瓷添加剂，可使陶瓷产品具有抗菌抑菌、发射负离子等功效。
（2） 效果显著
负离子陶瓷添加剂抗菌抑菌率＞99％，静态持续发射负离子＞4000个/s・cm3（依据温度、湿度和空气流动性不同，负离子浓度有一定变化）。
（3） 耐高温
负离子陶瓷添加剂本身耐高温达1300℃，对产品釉面烧结及表面性状无任何影响。
负离子陶瓷添加剂以其独有的多种健康特性成为陶瓷行业不容忽视的功能助剂，负离子功能陶瓷产品的开发应用，为陶瓷行业提供了提升产品档次、扩大市场份额、提高企业知名度的机遇，更主要的是负离子陶瓷产品为人们的日常生活提供了一种实际的、全新的、多方位的健康呵护。相信负离子陶瓷产品在我国将会得到更高更快的发展，为切实提高人们的生活品质和生活质量发挥其作用[9]。
4.1相关文献资料
昆明学院刘玉强、孙绍坤[10]等人介绍了以电气石为主要负离子材料的新型功能环境健康材料的功能特性、制备方法及应用范围，并就其应用前景进行展望。
燕山大学高分子材料工程系、亚稳定材料制造技术与科学国家重点实验室李青山[11]等人综述了释放负离子功能纤维织物的研究发展，阐述了负离子与人们健康、保健的关系，以及负离子产生的机理、释放负离子织品的制备方法、国内外负离子纺织品的开发研究与应用现状存在的问题，指出释放负离子制品不仅能改善空气环境，还具有良好的医疗保健功能。
陕西科技大学黄凤萍[12]等人通过将电气石直接加入到陶瓷坯体中，将载银抗菌剂和氧化钛通过浸渍复合在坯体表面及坯体通孔表面，制成了负离子抗菌复合陶瓷产品，并分析了该陶瓷的配方、烧结温度和浸泡时间对负离子释放量和抗菌性能的影响，利用X衍射等手段对该种陶瓷制品的微观结构进行了分析和研究。
北京交通大学卫罡、金宗哲[13]等对负离子材料产业化的关键问题进行了详细的阐述，如对健康环境功能产品的评价、负离子浓度的评价、空气净化效果的评价、舒适性评价、健康环境功能的综合评价、负离子行业协会与标准的作用等。
王克承[14]经过4年多的精心研究，用超微粉碎技术与低温烧结技术将电气石粉体应用于水质改良领域，设计了一套生态抑菌过滤池。该过滤池的核心技术在于使用了电气石负离子陶瓷球为过滤材料。它是用一种专用的液态磨，经过五道工序，将硬度为7.5的宝石碾成D90≤1~0.5μm的超微粉体，然后复配纳米光催化剂，利用活性晶体载体烧结成陶瓷球，其烧结温度低于600℃。
陈丽芸[15]通过将电气石细碎后加到铸铁搪瓷面釉中，并对铸铁搪瓷的制作工艺进行合理设计，获得了具有产生负离子功能的铸铁搪瓷。经ITC―201A Smart Ions Mo-
nitor 负离子检测仪检测，其发射负离子最高可达28090个/cm3，1min平均值为1160个/cm3。该铸铁陶瓷釉面中所加的电气石，经过涂搪烧成后，其晶体结构没有发生相变，仍为六方柱状晶体。从而得出加电气石超细粉体是使该铸铁搪瓷获得负离子功能的主要原因。另外，搪瓷釉面中加入少量电气石粉体后，其白度和光泽度发生变化。当电气石含量不大于10%时，所制备的含电气石搪瓷样品的白度和光泽度基本符合铸铁搪瓷釉的要求。
郑柳萍[16]以锂辉石、高岭土等为原料，添加绿柱石和锰盐等混合添加剂，同时引入一定比例的硅酸锆和氧化钛作助剂，研制成BIO生态陶瓷粉料，并尝试将其应用于陶瓷壶的制作工艺中，研制成可在电磁炉上加热使用的烧壶。采用静态空气负离子发生量进行检测，得到负离子增量为1406个/cm3。
赵明、夏昌奎[17]等人将自制的负离子催化剂以添加剂的形式外加入玻化砖坯体配方原料中，经过球磨化浆、喷雾制粉或者将自制的负离子催化剂添加入玻化砖坯体的喷雾粉料中，经过细磨成微粉，再经过成形、干燥、烧成、切割、抛光后，采用日本SYSTEM.INC公司生产的负离子测试仪（型号COM3010―PRO）检测所制备的玻化砖产生负离子浓度，其浓度为750~2000个/cm3。所制备的玻化砖具有永久产生负离子的功能，只需将玻化砖铺设在居室内，即可持续不断地向周围的环境产生负离子，能够显著改善室内环境质量，有益人体健康，产品符合GB―2001《建筑材料放射性核素限量》中A类装饰材料要求，其产销与使用范围不受限制。
4.2专利介绍
北京雅润科技有限公司陈荣坤、朱枫林[18]等人发明了一种水净化用负离子陶瓷材料，该材料主要由高岭土、电气石、麦饭石等组成，经过超细加工后添加一定比例的粘结剂后成形，再高温烧结制成。当其与水接触后利用其特有的电离水分子的特性使水能够形成负离子水，同时调整水的pH值，增加水的溶解氧含量，增加水中重要矿物质从而改善人体的新陈代谢和血液循环。
佛山欧神诺陶瓷有限公司郑树龙、唐奇、王勇[19]等人发明了一种可释放负离子的健康陶瓷砖，该陶瓷砖的煅烧温度为1080~1200℃，具有稳定释放负离子且放射性能达标的特点，最终产品的负离子释放能力达到健康要求，放射性等指标也符合国家相关健康标准。
东华大学陈彦模、张瑜、朱美芳[20]等人发明了具有负离子发射功能的陶瓷材料，该类负离子发射功能陶瓷材料白度达到60度以上，产生的负离子为1500个/cm3以上，产品表面硬度在7H以下，产品无放射性元素，可用于制备保健纺织品。
汪滔[21]发明了能产生负离子远红外抗菌陶瓷产品，该陶瓷产品的材料可制成各种所需要的陶瓷器皿或者陶粒、陶片，能产生负离子和远红外，具有抗菌功能，对金色葡萄球菌、大肠杆菌、念珠菌及霉菌等有很好的抑制作用；能溶解出对人体有益的微量矿物质，使水分子团变小；能够吸附重金属；调节水的酸碱性，使之趋于弱碱性。
张拼旭[22]发明了一种能产生远红外线及负离子的陶瓷球，该发明的陶瓷球可广泛用于日常生活中衣物的洗涤、冰箱的除臭及空气的净化等，该陶瓷球在常温下能够释放出远红外线和负离子，使水、油脂、燃料等液体的分子团变小，活化水分子的振频，加强渗透力和洗涤力，提高洗涤效果。
牛崇光[23]发明了一种负离子远红外功能陶瓷装饰墙地砖，该类瓷砖产品具有永久性释放负离子、发射远红外、除臭、自洁、抗菌、净化空气的功效。同时，陶瓷釉面中含有多种对人体健康有益的矿物质和微量元素。
深圳成为科技有限公司程鸿飞[24]等人发明了一种具有吸附性、离子交换和产生负离子的功能陶瓷颗粒，该陶瓷颗粒吸附性能强、离子交换性能好、负离子释放数量高，具有良好的洗涤、清洁净化能力。
广东三水大鸿制釉有限公司林仁钧[25]等人发明了一种可产生负离子的釉料，具有负离子释放效果好、环保等优点。
此外，还有部分学者通过人工合成的方式获得负离子材料，金宗哲[26]等采用ZnO、CaCO3、Al（OH）3等物质相混合，所合成的负离子的产生量约为100个/cm3，他们还研制出一种稀土激活电气石复合粉体，用于建筑物的内墙装饰，所产生的室内负离子浓度达到室外水平[27]。梁金生[28]等采用新的合成方法，合成了可同时具有抗菌、活化水、辐射超强远红外、产生负离子和溶出微量元素等功能的陶瓷材料。宁坤[29]等利用浸渍CsI的方法在微孔晶体材料12CaO・7Al2O3(C12A7)表面掺杂Cs元素，不仅降低了氧负离子的发射温度，还大幅增强了发射强度；氧负离子发射增强的主要原因可归结于浸渍CsI后其表观活化能的降低。
4.3在日用陶瓷、艺术陶瓷、建筑陶瓷中的作用
将负离子材料成功引入日用陶瓷，如茶具、餐具中，可以促使负离子材料在潮湿甚至有水的条件下溶解对人体有益的微量矿物质，调节水的酸碱性，使得水能够达到弱碱性，达到用水的健康标准。
在艺术陶瓷方面，特别是陶瓷佩饰中，同样可以加入负离子材料制成具有释放或者激发负离子功能的艺术陶瓷（陶瓷佩饰），这些陶瓷佩饰可以随身携带，对于促进人的身体健康也有重要作用。
建筑陶瓷发展至今，人们不再一味只追求设计和色彩等方面，而是向人性化和功能化的方向发展，研究开发出具有负离子功能的建筑陶瓷砖也是陶瓷砖人性化设计和研究的一个重要方面。国内较早从事负离子釉面内墙砖（E＞10%）和釉面地砖（6%＜E≤10%）的是广东唯美陶瓷有限公司。由黄惠宁主持的科研项目组，率先通过相关专业医学机构检测认证，最早进行中试和生产、市场推广。此外，还有佛山欧神诺陶瓷有限公司、佛山顺成陶瓷有限公司等，也都相继开发出具有负离子功能的陶瓷产品[30]，表4为负离子材料在陶瓷中的应用简况。
4.4负离子陶瓷材料在市场上的应用情况
现今负离子陶瓷材料产品，如负离子净化器、负离子拔火罐等已经形成一系列保健类产品，在市面上大量出现，特别是负离子水净化器已经被广泛用于日常生活用水的净化当中。与水接触后，利用其特有的电离水分子的特性，使水能够形成负离子水。同时，调整水的pH值，增加水的溶解氧含量，增加水中重要矿物质，从而促进改善人体的新陈代谢和血液循环，保持处于健康状态。随着人们生活水平的提高，生活质量得到广大消费者的重视，负离子陶瓷类产品市场巨大，负离子材料在陶瓷墙地砖中的用量分析如表5所示。
由表5可知，当全国陶瓷墙地砖每年有800万m2应用负离子材料时，年消费负离子材料约为40~240T；当全国陶瓷墙地砖每年有1600万m2应用负离子材料时，年消费负离子材料约为80~480T；当全国陶瓷墙地砖每年有2400万m2应用负离子材料时，年消费负离子材料约为120~720T。
5 负离子检测及其评价方法
5.1国内外主要的负离子检测设备
国内部分负离子检测设备如表6所示。
通过对国内外负离子检测设备工作性能的分析，认为最适合用于陶瓷类产品负离子检测的设备为日本SYSTEM.INC生产的COM3010―PRO型空气负离子检测仪。
5.2国内外负离子材料的评价方法
国内外负离子材料的评价方法见表7。
6 负离子材料的前景分析
6.1技术
根据调查，国内有部分企业和科研单位针对负离子陶瓷砖进行了研究和开发，并有部分产品问世，高吸水率内墙砖等产品的烧结温度都低于1200℃。由此可见，研究和开发出煅烧温度在1200℃左右的瓷质有釉砖是今后负离子陶瓷砖的发展方向之一。
此外，对负离子陶瓷产品的放射性的检测及后期衰变研究必须加强；对负离子释放量的稳定性要加强研究；空气湿度对瓷砖表面负离子产生量的影响；封闭空间使用负离子对空气净化作用的评价方法等问题值得深入研究。
6.2产品
由于负离子材料高温烧结后仍然能够激发空气中的氧或者水形成氧负离子或水负离子，因此，可以开发出具有负离子功能的瓷质有釉砖，这样开发设计的瓷质釉面砖产品就更具保健价值，负离子陶瓷的品种将更多样化。
6.3生产
在对生产工艺流程没有进行大幅度调整的前提下，利用现有仿古砖（瓷质釉面砖）生产工艺，通过调整釉料或者陶瓷坯体配方生产出最佳的产品，在日用陶瓷和艺术陶瓷釉面中可直接引入负离子材料。
6.4市场
负离子材料加入到釉料或者陶瓷坯体中，经过高温烧结的仿古砖具有负离子效果。该类负离子陶瓷砖产品可广泛用于体育馆、博物馆、宾馆、医院、家庭等场所，特别是在卫生间等场地有明显效果，净化环境、改善人类健康。因此，该类产品的研发和生产具有巨大的应用前景和市场效益，将进一步提升传统陶瓷的档次和功能化，为经济、科技和社会发展服务。在我国，每年仅居室的净化市场就超过200亿元的需求。国内室内环境净化治理产业正处于快速成长期，预测保持每年28%的复合增长率。到2010年，每年平均以13%的增长速度发展，预计5~10年后的国内市场能达到数百亿元，未来几年国际空气净化行业相关市场潜力将达到千亿美元。
假设2011年全国各类陶瓷砖总产量为80亿m2，如果万分之一是负离子陶瓷砖，则产量是800万m2，如果每平方米增加销售价10元，则增加附加值8000万元；如果是万分之二，则产量是1600万m2，新增附加值1.6亿元人民币，可见效益十分可观。
7 结 论
（1） “十二五”建筑陶瓷发展规划中提出，建筑陶瓷产品在重视装饰性的同时，开始向多功能方向发展，未来瓷砖将通过多种技术的交叉融合，以功能化创新，使瓷砖从简单的表面饰面材料升级为新型多功能材料。因此，负离子陶瓷墙地砖是瓷砖行业未来产品发展的重要趋势之一。
（2） 从已有的资料分析表明，负离子材料在其他行业的应用已取得丰硕成果，实现的负离子产品较多，且市场化较好，而陶瓷砖行业的应用还处于初期，负离子材料的应用量不多，负离子瓷砖等产品在市场上的销量还较少，生产企业少，有较大的发展潜力。
（3） 从陶瓷行业应用负离子材料的现状分析，未来负离子材料在陶瓷中的应用方式呈现多样化（坯料、化妆土、面釉等），负离子材料应用陶瓷有釉砖比无釉砖要好，负离子的品种及加入量值得深入研究，在产生负离子效益的方面，同时必须要严格控制放射性指标的检测，必须符合GB―2011《建筑材料放射性核素限量》A类材料的要求。
（4） 初步分析预测负离子材料在有釉砖中的应用量将会逐步增长，负离子陶瓷在人们日常生活中的普及率将会不断提高。由于负离子陶瓷在销售过程中不易被用户接受，所以应在终端增加检测仪器和感性的检测方法以利于产品的销售。
（5） 通过分析比较，得出COM3010―PRO型负离子检测仪是一种最方便最快速检测陶瓷产品负离子发生量的仪器，在实际生产中应用和终端现场检测都合适。
（6） 在陶瓷中使用含稀土放射性材料来激发产生负离子或采用电气石、蛋白石、奇才石等自身具有电磁场的天然矿石作为负离子材料的使用原理、工艺方法和应用效果比较，还值得深入的研究，笔者认为采用复合负离子材料应用于陶瓷是发展方向之一。
（7） 按照陶瓷产品大类来划分，预测建筑陶瓷（墙地砖）使用负离子材料的市场将增长最快，市场份额也会越来越大 ，这方面的技术研究将不断深化，产品品种会增加，发明专利的申请量会增长。
（8） 如果按全国瓷砖产量80亿m2来推算，推广负离子瓷砖占万分之一，则为800 万m2，推广万分之二，则为1600 万m2。假设负离子瓷砖增加出厂价格10元/ m2，那么，全年企业可增加附加值8000万元和1.6亿元，推广负离子瓷砖的经济效益是巨大的。
（9） 负离子材料在陶瓷中的应用研究重点与方向是：放射性与负离子材料的品种及加入量的关系；负离子陶瓷产品在使用过程中的稳定性与衰减规律；空气湿度对负离子产生量的影响；密闭空间负离子瓷砖对空气的净化作用评价方法；合成新的负离子材料；寻找新的应用方法；负离子材料与坯釉的适应性研究，如何减少釉面针孔。
我国是世界上建筑陶瓷产量大国，在建筑卫生陶瓷市场销售中，大量充斥着中低档产品，而高档产品所占份额相对较小。产品质量低，配套能力差，产品结构不合理，价格竞争愈演愈烈，特别是缺乏市场应变能力和竞争能力，致使部分高端产品仍需要国外进口。在此情况下，众多陶企开始寻求产品的差异化道路，将功能开发理念注入新产品开发中，将传统陶瓷和环境功能结合在一起开发新型绿色建筑陶瓷，既响应“十二五”规划建议[31]，加快转变经济增长方式，实现可持续发展，保持传统建筑陶瓷的优势地位，又拓展建筑材料的绿色环保新功能，提高产品附加值，增强企业竞争力。负离子材料已经被广泛应用于其它行业，将负离子应用于陶瓷砖才刚刚起步不久，开发具有负离子功能的陶瓷砖产品也极具社会价值，赋予传统陶瓷砖新的保健功能，提高了产品的附加值，负离子材料在陶瓷中的发展前景是乐观的。
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