第一篇：遠程教育發展現狀與應用探討

遠程教育發展現狀與應用探討

蔣燕妮 王海昆

（河北石油職業技術學院)；

摘要： 隨著現代網絡通信技術的發展，人類社會逐漸浸入了信息化的時代，教育也隨之浸入到了一個普及化，終身化，全民化的階段。而遠程教育正是隨著時代潮流應運而 生的一種新型的教育方式。新的世紀遠程教育有了突飛猛進的發展，在各方面影響著人們的生產生活方式。本文將在簡要的介紹遠程教育的定義和基礎上對遠程教育 的發展現狀及應用進行論述。

關鍵詞：遠程教育；終身教育；發展現狀；教育資源

隨著信息化時代的發展，遠程教育被提上日程。遠程教育的出現和發展，為建設全民學習和終身學習的教育網絡提供了條件。目前，遠程教育模式已經被世界各國采用，它自身彰顯出的優勢和特點勢必會為遠程教育的發展開拓廣闊的前景。

一、遠程教育的定義和特點。

目 前，學界對遠程教育的具體定義還有爭議，從廣義上來看，現代遠程教育是以計算機為中心，通過視頻、音頻等多媒體計算機技術把課程傳送到非在校學員手中，讓 非在校學生也能及時學習和接受新知識。目前的遠程教育主要依靠的計算機技術、多媒體技術和通信信息技術的發展，尤其是Internet技術的發展，使遠程 教育有了質的提高。簡單的說，遠程教育的定義是由一下幾個因素構成的：學員與老師在空間上的相異性；政府教育部門對遠程教育機構的認可；方便快捷的多媒體 技術、計算機技術和信息通信技術；學員上課不再有時間和地點的限制。與傳統教育相比，現代化的遠程教育有下面幾個特點和優勢：第一、教學資源的利用可以達 到最大化。通過遠程教育每個學校都可以發揮自己的各種優勢，把最優秀最典型的教學科研成果放到遠程教育的網絡中，實現優秀教育資源的共享。第二、中學教學論文學 生學習行為更加主動。由于遠程教育可以讓人們隨時、隨地、隨機的學習，不再有時間空間的限制，人們學習完全靠自己的主觀自覺性。第三、師生之間更趨互動。通過遠程教育網絡，教師、學生之間可以進行全方位的交流，改變了傳統教育中師生互動困難的局面。第四、教學內容富有創造性且容易修改。遠程教育中，教師的 備課其實就是教學設計和教學方法的不斷改革創新的過程。同時，利用多媒體技術也可以實現教學內容和方式的隨時變更，保證教學過程的連續性。最后，遠程教育 的教學管理更趨自動化。從學生開始報名、到交費、選課、作業、學籍與考試管理等，都可以通過網絡完成。遠程教育已經發展成為現代教育不可缺少的一部分。

二、遠程教育的發展現狀。

遠 程教育作為一種新的教育手段，為不同階層、不同地域、不同背景的人們提供了較為平等開放的教育資源。世界各國紛紛采用遠程教育模式，為大規模培養社會發展 所需要的各種人才提供條件。雖然遠程教育有著傳統教育不可超越的優勢和特點，并在全社會發展繼續教育、全民教育及終身教育的過程中發揮著不可忽視的作用，但是在遠程教育的實踐過程中依舊存在不少值得注意的問題。

1、教學資源不夠公開且質量低下，對教育資源的利用率太低。

2、遠程教育的課程設置傾向性比較大，結構設置不合理。

3、由于遠程教育的自動化，導致教學管理方面的缺失。

4、遠程教育中信息網絡傳輸受到很大的限制。

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當然，目前的遠程教育還存在其他方面的問題，如理論研究相對滯后、教學模式改革不夠深入及教師信息不全面等。在以后的發展過程中必須給予重視。

三．遠程教育在教學中的應用

將遠程教育模式有效的融合在當前的學校教育中，能有效的提高課堂質量，增強學生的學習興趣與熱情，在無形中使學生的學習效率得到提高，從而使學校取得事半功倍的教學成果。我們以遠程教育在數學教育中應用為例來分析其對現代教育的幫助。

在 我國九年義務教育以及高中教育中，數學學科仍舊是現代學校教育中必不可少的學科，它是學生學習其他學科的基礎。在很多大型的、重要的考試中數學學科的分數 都占據著非常大的比重，比如中考、高考等重大的考試。因此，對于學生而言，在學校教育中學好數學這個科目是非常重要的。但是，數學學科本身的特點，使得利 用公式和公理以及專門的數學圖形來對其進行形象的教學演繹仍舊是現代教育中數學教育的主要方法，這就要求教師在教學的過程中要掌握一定的畫圖的基本工，而 且教師手工作圖的教學方法會造成一定的時間浪費，使本就有限的課堂時間顯得更加的急促。而將遠程教育應用在數學教學中，可以通過超鏈接的方法將所需要的圖 形、公式等等直接的導入，這樣一來就大大的節省了課堂時間，也就在一定程度上提高了課堂的教學效率以及教學質量，同時也大大的降低了教師備課的困難和壓 力。更重要的是遠程教育可以提供與所學章節相關的比較好的教育素材，這一功能不僅能幫助教師更好的進行備課，同時還能擴大學生的知識面，可謂是一舉多得。

遠程教育通過對視頻、圖像等多種不同特征的信息資源的應用，大大的提高了學生學習數學學科的積極性，有效的打破了傳統的靠教師的口述和粉筆的板書進行教學的模式，讓原有的死氣沉沉的數學課堂變的豐富多彩起來。

四.結語：

遠程教育在未來的信息時代勢必占有重要的一席，教育學界必須正視目前遠程教育中存在的一系列問題，職業教育論文建立公開平等的教育資源平臺和服務網絡體系，將教育的重點工作放在對教學的引導和輔助方面，營造一個全民學習和終身學習的社會學習網絡。參考文獻：

[1]王永軍，金文，我國遠程教育的發展現狀初探[J].信息化教學，2010，33（135）

[2]袁慧，趙四化，淺析現代遠程教育技術的發展現狀[J].成都電子機械高等專科學校學報，2000,12（56）

[3]劉洋，我國現代遠程教育現狀及對策[J].改革與創新，2010,10（15）

[4]陳家旭，王利敏，遠程教育的發展與優勢[J].現代遠程教育，2003,4（7）

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第二篇：我國遠程教育現狀與發展

隨著現代計算機技術和通訊技術的迅猛發展，計算機網絡迅速普及。有關資料表明，我國的上網人數僅次于美國，經常上網人數已達3000萬，我國大多數城市都已進入到了可以通過寬帶上網的互聯網發展新時代。網絡和多媒體技術的發展給遠程教育帶來了新形式、新內容和新挑戰。現代遠程教育以計算機網絡及衛星數字通訊技術為支撐，具有時空自由、資源共享、系統開放、便于協作等優點。世界各國在發展現代遠程教育時都深刻認識到，學習資源的可共享性和系統的互操作性對于網絡遠程教育的實用性和經濟性具有決定性意義，這種開放性的教育必將成為繼續教育的主要形式。■

1、現代遠程教育的全球趨勢

新世紀，各國政治家都把科技和教育擺在優先發展的地位。有效地利用計算機網絡進行現代教育已經成為各國政治家和教育家的共識。為迎接信息化社會、知識經濟的挑戰，各國政府對遠程教育備加重視，并制定專門計劃加以支持、實施。英國政府計劃在2002年底以前，建立全國教育網絡，使全國的學校免費與因特網相連,給每個學生配備電子郵件地址。英國政府還把1998年定為網上教育年。至今，英國全國各級學校都建立了自己的網上學校。美國的遠程教育發展迅速，正在實施第二代Internet工程，加快網絡運行的速度。前總統克林頓要求在2000年以前把信息高速公路通向每一所學校、教室和圖書館，通向每一個兒童。他在演說中表示，要使美國每一個兒童8歲進能夠獨立閱讀網上信息，12歲能借助網絡學習，18歲能夠上大學。美國政府近年來用于網絡教育的開支每年高達100-200億美元。美國的網絡大學有300多所，80多所大學可以通過網絡學習獲得學位。日本文部省1994年制定了一項5年計劃，到1999年，日本公立小學兩個人擁有一臺計算機。到2001年所有的中學，2003年所有的小學將全部上Internet網。1996年，文部省又提出了21世紀媒體技術的發展報告，要求在大的研究機構充實網絡和遠程教育設備。目前，日本已經擁有20%的光纖網絡，到2010年，100%的日本家庭都將可以訪問高速、高效的多媒體業務。法國教育部制定了為期兩年的緊急培訓計劃，即從1998年秋季開始，在各培訓學院對學校的領導和教師進行有關培訓，以便引導兒童能夠提前熟悉網絡，使教育能夠提前實現現代化。馬來西亞、新加坡以及我國的香港特別行政區，都撥出專款初稿現代遠程教育工程。馬來西亞的馬哈蒂爾總統在亞洲開放大學協會第11屆年會的開幕式上向與會代表介紹了多媒體超級走廊，這是一個完整地實施現代遠程教育的計劃。在澳大利亞和新西蘭，幾乎所有的大學都開展了遠程教育。遠程學習既支持一般的課程，也支持系統的高等教育學習。兩國的教育部門都買斷了加拿大開發的Wab-ct教學管理平臺，供學校免費使用，極大地推進了以網絡為媒介的現代遠程教育[1]。

目前，已有100多個國家開展現代遠程教育。

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2、我國現代遠程教育的現狀

我國遠程教育經歷了三個階段。第一個階段是函授形式，第二個階段是廣播電大形式，第三個階段即部分高校試行開展的運用計算機技術和數字多媒體技術學習的遠程教育形式。教育部在《全國教育事業第十個五年計劃》中指出：“要把教育信息化工程列入國家重點建設工程，以信息化帶動教育現代化。重點支持并加快以中國教育科研網和衛星視頻系統為基礎的現代遠程教育網絡建設。建成一批網絡學校。”

1994年，我國開始建設中國教育科研網。1999年1月3日，國務院轉發了教育部《面向21世紀教育振興行動計劃》，啟動了現代遠程教育工程。

我國網絡大學教育近年來發展十分迅速。已經由最初教育部批準的4所院校（清華大學、北京郵電大學、浙江大學、湖南大學）發展到2002年4月的67所。目前網絡教育主要分5個層次：一是“研究生課程進修”如清華大學等高校提供這一層次的教育，主要針對已獲得普通高校或成人教育大學本科及以上學歷的學生；二是“專科起點升本科”，絕大多數的試點高校提供這一類型的遠程教育；另外三種形式分別是“第二學士學位”、“高中起點攻讀本科”和“專科”。在專業設置上，多集中在工商管理、計算機科學與技術、法學等學科上。從教育模式的應用上，網絡大學所采用的模式

大致可以分為遠程實時授課模式和遠程課件模式兩種。前一種模式可以簡單表示為：直播課堂+網上自學課件+討論答疑+教學站輔導。后一種模式則可表示為：自學課件+網上討論答疑+教學站輔導。在學制上，主要實行彈性學分制[2]。截至2001年底，已開設8個大類51個專業，組織了近300門課程和一批素材庫、案例庫，網絡教育的覆蓋面已達31個省、自治區和直轄市，在校生達24萬余人，教育部投入資金達3.6億元，社會投入資金達10.7億元，進行現代遠程教育建設[3]。

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3、我國現代遠程教育面臨的挑戰

目前，我國現代遠程教育已經開展起來，但歷經四年的發展，網絡教育給人的總體印象，無論從社會效果還是從整個產業的發展來看，并沒有占據遠程教育的主體地位，與預期目標相差較大。網絡學院的招生計劃并沒有顯示出遠程教育的特色，而是成為全日制招生計劃的補充。不少試點高校只是流于遠程教育的形式，其教學計劃、內容、形式和教材選用都與全日制面授教學沒有本質差別和改進，而學費卻是全日制的兩倍。

在我國現代遠程教育的發展過程中，還面臨著以下挑戰：

（1）現代遠程教育的質量管理和質量保證體系仍需繼續建設。盡管教育部已經組織成立了現代遠程教育專家組，2002年4月還下發了有關現代遠程教育的文件,《教育管理信息化標準》核心部分——“學校管理信息標準”，日前也由教育部組織有關專家編制完成，由教育部9月23日在京宣布，但對于一個新生事物，一種新的教學形式，現代遠程教育的質量管理和質量保證體系仍需完善和補充，以此來規范網絡大學的教學行為，保證網絡大學的教學質量，提高網絡大學畢業生被社會認可的程度。

（2）經費投入不足和相關的師資力量不足仍是困擾網絡大學發展的主要問題。目前，只有清華等少數大學實行了遠程實時授課模式，大部分試點院校實行遠程課件模式，教學上仍以面授為主。這就要求我們多在融資渠道上下功夫，如同國外和國內的網絡大學和互連網運營商加強合作，這方面我們已經取得了一些經驗，如“網上人大”的建設。在對外合作上我們需加大合作的范圍和力度，但各開設現代遠程教育的院校應建立適合自己發展的遠程教育模式，不要都是一個面孔，在保證教學質量的前提下，在遠程教育形式上，我們提倡各有所長、各具特色。教師水平的高低直接關系到教學質量的好壞，網絡大學要加強對現有教師計算機水平和網絡應用水平的統一培訓，建設一個科學的現代遠程教育師資培訓體系。

（3）我國現代遠程教育在學科布局和教學課件的建設上仍需加大工作力度。在學科建設上，由以工商管理、計算機科學與技術為主向以多學科共同發展轉變，調整長線專業和短線專業的關系，科學地做好學科規劃工作。在教學課件的建設上，不局限于遠程教育學院本身，可以和其它學院共同開發；不局限于一所學校本身，應加強和其它遠程教育學院和國外網絡教育學院的合作。目前，我國教育管理部門和學校使用的管理軟件多，來源復雜，同一類軟件也有多個版本，且互不兼容，低水平重復開發現象嚴重；大多數管理軟件的設計對技術發展和教育需求變化的適應性差，稍有變化即難以使用，造成一些軟件不能得到長期穩定的應用；大多數軟件的應用局限在單機或小型局域網上，缺乏在大型網絡如辦公網、校園網、城域網、互聯網上應用的軟件。我們要減少重復建設，協作開發豐富的高質量的網上教學資源、試題庫及網上測試系統，保證網絡教學工作的順利進行；要依法保護知識產權，并建立起資源共享的形式和運行機制，形成網上教育資源建設的滾動發展機制，促進我國信息產業持續、健康地發展。

（4）我國現代遠程教育在信息化的建設過程中要把握好“局部”和“整體”的關系問題。在網絡的建設中，要考慮到外部環境的具體情況，局域網的建設要同外部的因特網相適應，相協調。這方面我們有些負面例子：如內蒙古的一所高校，1998年投入700多萬元建設校園網，但是卻沒有發揮預想的作用。原因就是完善的校園網與外界的通道太窄，與中國教育科研網的帶寬是64K，與中國電信的帶寬也僅2M，造成“信息孤島”，與外界交換信息困難。這要求我們在信息化建設中要有整體規劃的概念，這樣才能保證局域網發揮應有效果。

（5）在校園網的具體建設中，還要注意基礎建設、信息資源建設、網絡應用建設和信息人才建設共同發展。所謂基礎建設就是對學校的需求進行認真分析，提供一套完整的軟硬件解決方案。每個學校的具體情況不同，其需求也各不相同，這就要求我們在基礎建設中既要保證與外界的暢通，又要保證整個方案適合實情。信息資源建設要求我們做好各種信息庫、教育資源庫、圖書庫等的建設和更新，否則，網絡信息會成為“無源之水”。網絡應用建設要求我們要實現在線課程管理、在線答疑和考試的功能，要建設多媒體教室和電子閱覽室，要將整個學校管理和信息傳送、信息發布在互聯網上實現。信息人才建設要求我們建設一支掌握硬件維修和軟件開發維護的教師隊伍，加強對在校師生員工計算機和互聯網知識的培訓，使全體師生都能熟練掌握上網技能。

（6）網絡教育是一個雙向互動的教學過程，因此，網絡教育受教育者的信息素養也需要提高。學習者的信息素養主要表現為下述8種信息能力：運用信息工具的能力，獲取信息的能力，處理信息的能力，生成信息的能力，創造信息的能力，發揮信息作用的能力，信息協作意識與能力和信息免疫能力。在網絡教學過程中，只有受教育者的信息素養提高了，才能保證他通過網絡獲取知識的能力，才能保證網絡教學的順利進行。

網絡教育由于其自身的特點本來應定位在繼續教育上，但在實際操作中不少學校變了味，許多網絡學院正在搞變相的全日制教育，變相的雙軌制。教育部已經認識到了這個問題，決定全國的網絡學院從明年起將停止招收全日制學生，主要面向需要大學后教育的繼續教育人群。

我國已加入WTO，在全球化的開放與遠程教育面前，我國的現代遠程教育和其它教育服務一樣，將面臨更大競爭。我們要抓住機遇、迎接挑戰，發揮現代遠程教育在構建終身學習社會中不可替代的作用，為科教興國、為中華民族的振興而不懈努力。

第三篇：國外遠程教育發展的歷史與現狀

國外遠程教育發展的歷史與現狀

一，遠程教育的出現

教育的歷史追溯遠程教育的早期形式為函授教育、校外教育，最早可以追溯到19世紀中葉，函授教育首先出現在近代產業革命和資本主義的故鄉——英國，工業化的發展促進了社會對教育的需求量快速增長，對傳統教育的形式和規模提出了挑戰，并成為函授教育產生的直接動力。英國的伊薩克·皮特曼在1840年首先應用函授方式教授速記，隨后的年代里，英國各類私立函授學校和學院紛紛設立各種職業技術培訓課程。

英國大學層次的遠程教育起于100多年前的新大學運動和大學推廣運動，社會輿論要求大學能夠沖破傳統封建特權和宗教的限制，在古典大學之外新建大學，將大學的各類教育活動推廣到校園外，直接面向社會公眾，以更好地滿足他們的學習要求。

二，部分國家早期遠程教育狀況

1、美國

美國函授教育最早可推至十九世紀50年代至60年代，其教育載體主要還是通過印刷教材，20世紀30年代后，發展到使用收音機進行遠程的授課，直到20世紀五六十年代，才出現利用電視臺播出課程，學員通過收看電視節目進行遠程學習。六十年代以后，又出現了利用錄像機觀看錄制好的課程內容，進行自主學習的形式。

值得一提的是，遠程教育的術語是在1892年由美國威斯康星大學首次正式提出的，所以，1892年也成為世界上比較公認的遠程教育誕生年。

2、加拿大

1878年加拿大的女王大學向校外生開放，1890年則正式建立了一個校外教學系，這是加拿大遠程高等教育系統的起點。進入20世紀后，職業技術函授教育及中小學層次的函授基礎教育也先后發展起來。到20世紀中后葉，加拿大各級各類學校大都開始增設遠程教育的辦學形式。

3、澳大利亞

澳大利亞大學層次遠程教育的主要形式是各傳統大學校外教育部舉辦的函授教育。其中，開展校外教育歷史較長、規模較大的有：昆士蘭大學，始于1911年；新英格蘭大學，始于1955年；麥夸麗大學，始于1967年；西澳技術學院，始于1975年；莫道克大學，始于1975年；迪肯大學，始于1977年。

4、新西蘭

在英國倫敦大學的影響下，19世紀80年代建立了新西蘭大學，開始也是一個負責考試和授予學位的機構，后來逐漸發展成為獨立的校外教育中心，并于1963年改建為麥西大學。麥西大學校外生99%是非全日制學習的在職成人。校外教育的基礎是函授教學，基本媒體是以學習包形式郵寄給學生的印刷教材，有少量錄音教材和短期教師面授輔導。

三，規模的發展

(一)遠程教育的現狀及發展趨勢

20世紀末，遠程教育得到了空前的大發展。根據1994年的報告和加拿大遠程教育協會統計，加拿大約有90所大學或學院開展了遠程教育，在大學、學院注冊的遠程學生約5萬人，估計全國共有20萬人。在加拿大，不僅學校開展遠程教育，其他的組織機構也使用遠程教育手段進行各種培訓。據加拿大國家統計局1998年公布的數字，加拿大開展遠程教育的有80個企業、17個自愿組織和社會服務機構、11個咨詢公司、10個工會、6個專業協會和18個民間組織。

近幾年在現代信息技術的推動下，美國大學的遠程教育發展也很快。到1998年，美國大約1/3的兩年制和四年制大學舉辦了各種形式的遠程教育。1998年，美國正式注冊參加遠程教育學習的人數達到了166萬人，比1995年增長了1.2倍。其中，82%的學生是參加學分課程的學習，大部分是學習本科階段的課程。據估計，1998年全美大學提供的各類遠程教育課程達到54470門，舉辦的完全遠程教育學位學習專業和證書學習專業分別達到了1230個和240個。完全遠程教育學位和證書專業大部分為研究生或第一職業學位層次，且主要集中在工商管理、醫療保健、教育學和工程學等學科領域。

(二)形式的多樣

如果以提供教學和授予學位和證書作為教育的提供者，可以把國外遠程教育分成四種基本類型：

1、傳統校園教育的增強型。遠程教育最普遍的方式是在傳統校園式教育基礎上增設遠程教育課程。在這種方式上，遠程教育的學員一般是經過正式錄取的，與在校教育的區別是，遠程教育的學員和授課老師不在同一地點。

2、經營/合作型。這種方式是由院校合作，共同管理來開展遠程教育，但各院校留自己的學位和學分的授予權，而不移交給聯合體。

3、契約/經紀人型。契約/經紀人方式是指院校與其他教育提供者聯合起來，只負責傳遞遠程教育課程，學位、學分的授予權不屬于創辦遠程教育的院校，而歸簽約的組織所有。

4、虛擬大學型。虛擬大學是指院校通過技術手段提供全部或大部分教學，其特點是院校幾乎壟斷了教育傳輸技術的使用權。

(三)手段的更新

近些年來，由于現代教育技術迅猛發展，遠程教育的手段已經由傳統的主要依靠函授、電話、電視方式，轉為基于計算機和互聯網以及衛星通訊、雙向視頻會議系統等現代技術方式，公眾可以通過上網或接收衛星輸送信號進行課程學習，接受教師遠程的個性化的輔導，參與實時的課程學習討論與交流，在網上完成作業與考試，同時可以方便、快捷地利用網上共享的數字化教學資源。

根據遠程教育所具有的特性，美國教育部定遠程教育概念：應用電信與電子設備使學生接受來自遠距離的指令，學生具備與導師或程序直接交互的能力，并在一定時間內具備與導師會談的機會。當前美國的現代遠程教育融合了包括雙向視頻、雙向音頻、單向預錄制錄像技術，基于計算機教學的互聯網非實時和實時課程以及光盤等媒介。學生之間、師生之間的交流得到加強，進行交換的信息的數量和種類顯著增加，所需時間變得更短。事實上這些進步更加減少了遠程教育對時間和空間的依賴性，使實現真正意義上的虛擬大學正在成為

可能。

(四)開放與合作

遠程開放教育形成了全球化趨勢，國際競爭和院校合作正在加強，一些著名的遠程教育系統已經實現了全球教學。如法國國家遠程教育中心1999年已在190個國家擁有3萬名學生。澳大利亞、美國等國家的遠程教育大學正在將他們的教育擴展到亞洲地區，一些亞洲地區的遠程教育大學也正在使他們的教育地區化或國際化。馬來西亞的電子通信大學已經有歐洲、非洲和亞洲的注冊學生。印度的英迪拉·甘地國立開放大學已將其課程發送到波斯灣和印度洋地區。香港公開大學為不在香港的學生安排海外考試。到目前為止香港公開大學已在20多個地區和國家舉辦過考試。

國際上聯合辦學，課程交流、專業延伸的國家和地區越來越多。遠程教育的方式被眾多國家和地區所采用，從而真正達到遠程教育名實相符。

第四篇：太陽能采暖系統應用現狀與發展

太陽能采暖系統應用現狀與發展

茂名學院 王倩 北京工業大學 高新宇

摘要：太陽能采暖系統是以太陽能作為熱源，供給建筑物冬季采暖和全年其他用熱的系統。本文介紹了太陽能采暖系統國內外現狀和主要設備的應用情況，指出了系統設計中存在的一些問題，提出了發展太陽能采暖系統的若干措施。

關鍵詞：太陽能 采暖系統 太陽能集熱器 節能

前言

隨著國民經濟的發展，能源需求量日益增加，能源利用情況緊張，而常規能源的大量使用必將對環境造成不利影響。太陽能作為可再生能源的一種，取之不盡，用之不竭，同時又不會增加環境負荷，將成為未來能源結構中的重要組成部分。我國屬太陽能資源豐富的國家之一，年輻射總量大約在3300-8300MJ/(m·a)，全國2/3以上面積地區年日照小時數大于2000h，每年陸地接收的太陽輻射能相當于2.4萬億噸標準煤，具有太陽能利用的良好條件。在建筑能耗中，生活熱水、供暖能耗占了相當的比例，利用太陽能來滿足生活熱水、供暖這些低品位能耗的要求具有巨大的節能效益，因此，太陽能采暖技術越來越受到人們的重視。太陽能采暖系統概況 1.1 太陽能采暖系統原理

太陽能采暖系統是指以太陽能作為采暖系統的熱源，利用太陽能集熱器將太陽能轉換成熱能，供給建筑物冬季采暖和全年其他用熱的系統。太陽能采暖可分為主動式和被動式兩種方式。被動式太陽能采暖通過建筑的朝向和周圍環境的合理布置，內部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材2料和結構構造的恰當選擇，使建筑物在冬季能充分收集、存儲和分配太陽輻射熱。主動式太陽能采暖系統主要由太陽能集熱系統、蓄熱系統、末端供熱采暖系統、自動控制系統和其他能源輔助加熱、換熱設備集合構成，相比于被動式太陽能采暖，其供熱工況更加穩定，但同時，投資費用也增大，系統更加復雜。隨著經濟和社會的發展，主動式太陽能采暖開始大規模應用。

1.2 國外應用現狀

歐洲、北美對太陽能供熱(熱水、采暖)系統的工程應用已有幾十年歷史，過去主要用于單體建筑內的小型系統，近十余年來，包括區域供熱在內的大型太陽能供熱采暖綜合系統的工程應用有較快發展。德國是應用太陽能供熱技術較早的國家，太陽能采暖技術已經在德國居住區供熱設置改造和配套建設中得到廣泛推廣和應用；歐洲大多數國家都積極鼓勵支持利用太陽能，對安裝太陽能裝置的家庭實行補貼政策，一般補貼為系統造價的20%～50%；以色列80%住宅裝有太陽能熱水器，政府以立法形式規定高度27米以下新建住宅必須安裝太陽能熱水器。丹麥Marstal太陽能供熱采暖工程是世界上最大的太陽能供熱采暖系統，太陽能集熱器設置在大面積空地上，集熱器面積1.83萬m，與社區熱力網連接，1996年建成運行，年熱負荷28GWh/y，同時使用2100m水箱、4000m水容量砂礫層及10000m地下水池蓄熱。

1.3 國內應用現狀

我國太陽能產業發展很快，截至2006年，我國太陽能熱水器年生產能力達到1500萬平方米，在用太陽能熱水器總集熱面積達l億平方米，生產量和使用量居世界第一。雖然我國太陽能熱水器應用已經相當廣泛，但太陽能采暖工程應用卻處于起步階段，已建成的都是單體示范建筑，如北京清華陽光公司辦公樓、天普新能源示范大樓等，太陽能區域供熱采暖工程則還沒有應用實踐。

近年的太陽能采暖建設項目中，比較集中和有代表性的是北京周邊郊區縣新民居的太陽能采暖工程。由于農村住宅相對分散，密度低，不宜采用投資大、維護水平高的集中供暖模式，而傳統的燃煤取暖方式又存在效率低、污染環境、費用較高等問題，在農村推廣安全環保、運行費用低的太[3]

[4]

3[2]

233

[1]陽能采暖系統符合新農村建設的客觀要求。太陽能采暖所需的集熱面積遠大于太陽能熱水系統，安裝位置要求較大，對于高層建筑或居住密度較大的城區存在安裝建設條件不足的問題，限制了應用，而農村住宅一般建筑容積率較低，沒有明顯遮擋，具備建設太陽能采暖項目的良好條件。北京平谷區新民居太陽能采暖工程項目進展較早，有很多成功應用的經驗2 太陽能采暖系統設備 2.1 集熱器

常見的太陽能集熱器有平板型和真空管型兩種，其中，真空管型又可分為全玻璃真空管型、U型管真空管和熱管真空管集熱器。目前在我國太陽能熱水器市場，平板太陽能熱水器約占10%左右的市場份額，其余均為真空管太陽能熱水器，而國外平板太陽能熱水器則占90%以上的市場份額，中國與世界太陽能市場主流存在巨大差異。由于太陽能采暖系統與建筑結合緊密，因而對集熱產品與建筑的結合、故障率、使用壽命等性能要求較高，平板集熱器結構簡單，抗壓，抗外力沖擊，適合承壓運行，從整體外觀、結構強度、安裝運行等方面都非常適合與建筑相結合。在熱性能方面，盡管平板集熱器的保溫性能不如真空管集熱器，但由于其有效采光面大于真空管集熱器，因此其熱效率高于真空管集熱器。早期平板集熱器不能防凍過冬的缺點隨著技術進步早已得到解決。太陽能采暖工程中，非采暖季能源過剩，真空管集熱器易發生爆管、真空度降低等問題，而平板集熱器則能較容易地解決這一問題，因此，目前北京地區太陽能采暖工程中，很多工程項目采用了平板型集熱器。

2.2 輔助熱源

為住宅提供采暖用熱水的太陽能采暖系統與為住宅提供生活熱水的太陽能熱水系統在供水特點上是不同的，生活熱水不需要連續供應而采暖用熱水必須連續供應，而且要穩定可靠。太陽輻射受晝夜、季節、緯度和海拔高度等自然條件的限制和陰雨天氣等隨機因素的影響，存在較大的間歇性和不穩定性，因此在太陽能采暖系統中，必須設置輔助熱源。輔助熱源要根據當地太陽能資源條件，[7]

[5][6]

。常規能源的供應狀況，建筑物熱負荷和周圍環境條件等因素，做綜合經濟性分析，以確定適宜的輔助熱源及合理的太陽能供暖比例。太陽能采暖中可以選擇的輔助熱源主要有小型燃油(氣)鍋爐，城市熱網或區域鍋爐房、工業廢熱、電鍋爐、電熱管、地源熱泵及生物質燃料等。在農村建沒的太陽能采暖項目，由于城市熱網及燃氣管線不易到達，油、電價格又較高，因此，輔助能源的應用類型多為生物質燃料。如北京平谷區掛甲峪村，輔助熱源用生物質鍋爐提供，采用生物質壓塊成型設備，把當地的果木修剪枝條粉碎后壓縮成燃料棒或燃料塊，作為生物質鍋爐燃料，同時還用作炊事燃料，這種生物質壓縮成型燃料比傳統的生物質燃燒密度高，燃燒效率高，儲藏也較容易，使用時勞動強度小，是一種較好的輔助熱源方式。

2.3 采暖末端

太陽能由于熱密度較低，集熱溫度很難達到較高水平。普通散熱器熱媒溫度要求較高(70℃以上)，而太陽能系統不易達到該出水溫度要求，因此，在太陽能采暖系統中，通常采用地板輻射采暖的末端供熱方式。地板采暖所需要的低溫熱水在35℃～55℃之間，正好是太陽能集熱器所能提供的適合溫度。地板采暖系統以整個地面作為散熱面，熱量主要以輻射方式傳播，與以對流散熱為主的散熱器系統相比，舒適性更好，腳暖頭涼的熱感覺更符合人體的生理學調節特點，且可以在比末端采用散熱器的系統低2℃～3℃的情況下獲得同樣的舒適感，節省供熱能耗。夜間采暖負荷一般大于白天，但夜間卻無太陽輻射，具有蓄熱功能的地板采暖方式是非常適合的。因此，目前太陽能采暖系統普遍采用地板輻射采暖系統作為末端。太陽能采暖系統設計中存在的一些問題 3.1 太陽能與建筑一體化

太陽能采暖系統是為建筑服務的，應該作為一個子系統融入建筑之中，實現太陽能與建筑一體化。但以我國太陽能熱水器發展來看：長期以來，太陽能熱水器一直是房屋建成后才由用戶購買安裝的，這種做法帶來很多問題，主要是對建筑外觀和房屋相關使用功能的破壞，導致了一些城市出

[5]臺不允許安裝太陽能熱水器的規定，嚴重制約了太陽能熱水器的進一步發展。由于太陽能采暖工程集熱器的面積遠大于太陽能熱水系統，因此，太陽能采暖系統與建筑的有機結合尤為重要。各建筑設計院過去很少設計太陽能采暖系統，這就要求設計人員在實踐中不斷將太陽能采暖技術融于建筑設計中，積累設計經驗以取得太陽能與建筑功能、建筑美學的協調。

3.2 冬夏熱量平衡問題

目前安裝的太陽能采暖系統，每6-8平米建筑面積約配置1平方米太陽能集熱器，此種配比條件下太陽能的冬季供暖的保證率相對較低，但同時夏季太陽能系統產生的生活熱水遠大于實際消耗量，這使得太陽能集熱系統不得不采取悶曬、遮擋等方法來減少太陽得熱，造成非采暖季太陽能利用率過低和因系統過熱而產生安全隱患等問題，因此，解決冬夏熱量平衡問題成為太陽能采暖系統發展的重要技術問題。

3.3 相關設計資料不完善

太陽能采暖系統設計主要由暖通工程師和建筑工程師來完成，由于過去很少進行此類設計，設計師希望有相關的標準、規范和設計手冊可供使用，目前已出版了國家標準GB50364《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》和《民用建筑太陽能熱水系統工程技術手冊》，但太陽能采暖系統的設計資料還不夠完善，各廠家的產品性能參數還需經權威檢測部門檢測后作為進行系統設計的重要依據。發展太陽能采暖系統的措施 4.1 加強建筑節能

建筑節能是實現太陽能采暖的先決條件，由于太陽能在單位面積上的能量密度較低，如果不通過加強圍護結構保溫等措施來有效降低建筑物的采暖負荷的話，太陽能采暖系統的集熱面積將會很大，增加系統的初投資，使太陽能采暖系統完全不能發揮應有的節能效益。我國已陸續頒布實施了針對不同建筑氣候區的建筑節能設計國家標準，這些標準的強制實施將大大降低建筑物的耗熱量指標，減輕太陽能采暖系統所承擔的負荷，形成太陽能供熱采暖工程應用的有利條件。

4.2 提高太陽能集熱系統的效率

目前建設的太陽能采暖工程中，集熱器、水箱等關鍵產品還有較大的改進空間，如進一步提高平板集熱器的密封性以增加集熱效率等，企業應加強研發力量，提高產品質量和工藝水平，開發安全可靠、高效穩定的新產品以不斷提高太陽能集熱系統的效率。房屋設計之初就同步進行太陽能采暖系統的設計，使設計適合于太陽能設備或部件的應用，在不影響建筑物的條件下，達到太陽能集熱性能的最佳。

4.3 提高太陽能利用率

太陽能采暖系統一定要提高太陽能利用率以縮短投資回收期。冬夏熱量不平衡的問題可由太陽能制冷技術、跨季節蓄熱技術和全年的綜合利用來解決。目前，跨季節蓄熱的理論和實驗研究還很少，研究的較多的是利用太陽能產生的熱水驅動吸收式制冷機的太陽能制冷，由于吸收式制冷機需要高溫水(85℃以上)做熱源，所以，應積極開發適用于太陽能空調系統的中高溫太陽能集熱器。在目前國內太陽能制冷技術和跨季節蓄熱技術還沒有市場化的條件下，可強調全年的綜合利用，考慮適當降低系統的太陽能保證率，合理匹配供暖和供熱水的建筑面積，如使系統供熱水的建筑面積大于供暖的建筑面積。

4.4 政府制定鼓勵支持政策

太陽能采暖系統具有較高社會效益，但存在投資相對較高，投資回收期較長的缺點，對房地產開發商而言，如果開發成本的增加不能帶動房屋銷售的話，則開發商的積極性不高。因此，政府應積極建設試點工程，針對生產廠商、房地產開發商、終端用戶制定更完善、合理的鼓勵、支持政策，積極推廣試點工程經驗，提高系統整體技術水平，促進太陽能采暖行業及市場的良性發展。(參考文獻略)

第五篇：功能吸附高分子材料發展現狀與應用

現代環境工程材料論文 功能吸附高分子材料發展現狀與應用

李

偉

（太原工業學院環境與安全工程系 環境工程 132066326）

摘要：功能高分子材料是20 世紀60 年代發展起來的新興領域，是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領域后涌現出的新材料。該類材料一般指在原有力學性能基礎上，還具有化學反應活性、光敏性、導電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉換性、磁性等功能的高分子及其復合材料。由于其具有輕、強、耐腐蝕、原料豐富、種類繁多、制備簡便、易于分子設計等特點，其研究和發展十分迅速。目前的研究主要集中以下方面: 光功能材料、電功能材料、反應型功能材料、吸附分離功能材料、生物醫用功能材料、液晶材料、功能膜材料、環境敏感材料、智能材料等。

介紹了吸附性高分子材料的種類、特點及結構與吸附性能的關系，綜述了高分子吸附劑在水處理、醫藥、機械加工等不同領域的研究進展情況。關鍵詞：高分子吸附劑；結構；性能；應用

0 前言

隨著科學研究和生產技術的不斷發展，吸附性高分子材料正迅速進人人們的生產和生活領域中，目前已經成為重要的有機功能材料之一。吸附性高分子材料主要是指那些對某些特定離子或分子有選擇性親和作用的高分子材料。種類和特點

功能吸附高分子材料主要是指那些對某些特定離子或分子有選擇性親和作用的高分子材料。這類高分子材料具有較大的表面積和適當的孔徑，可從氣相和溶液中吸附某些物質，從而實現復雜物質的分離與各種成分的富集與純化及檢驗。從外觀形態上

現代環境工程材料論文 看，主要有微孔型、大孔型、米花型和大網狀樹脂幾種。其吸附性不僅受到結構和形態等內在因素的影響，還與使用環境關系密切。如：溫度因素和周圍介質等。在吸附樹脂出現之前，用于吸附目的的吸附劑已經廣泛使用，例如活性氧化鋁、硅藻土、白土和硅膠、分子篩、活性炭等。而吸附樹脂出現之后，作為吸附劑的一大分支，是吸附集中品種最多，應用最晚的一個類別。

吸附樹脂出現在上世紀六十年代，我過于1980年以后才開始有工業規模的生產和應用。目前吸附樹脂的應用已經遍及許多領域，形成一種獨特的吸附分離技術。由于結構上的多樣性，吸附樹脂可以根據實際用途進行選擇或設計，因此發展了許多有針對性用途的特殊品種。這是其他吸附劑所無法比擬的，也正是由于這種原因，吸附樹脂發展速度很快，新品種新用途不斷出現，吸附樹脂及其吸附分離技術在各個領域中的重要性越來越突出。

當然，無論是大孔性離子交換樹脂還是吸附功能樹脂來說，都具有很大表面積，根據表面化學的原理，表面具有吸附能力，原則上任何物質均可被表面所吸附，雖表面性質、表面立場的不同，吸附具有一定的選擇性。吸附功能不同于離子交換功能，吸附量大小和吸附的選擇性，決定與諸多因素，其中最主要決定于表面的極性和吸附物質的極性。

1.1 按照吸附性高分子材料的性質和用途,可將其分為以下幾類。

1.1.1 非離子型高分子吸附樹脂:對該材料非極性和弱極性有機物具有特殊的吸附作用,主要應用于分析化學和環境保護領域中,用于吸附和分離處在氣相和液相(主要是水相)中的有機分子。

1.1.2 親水性高分子吸水劑:具有親水性分子結構，可以被水以較大倍數溶脹,廣泛用于土壤保濕和生理衛生用品等方面。

1.1.3 金屬陽離子配位型吸附劑:這種高分子材料的骨架上帶有配位原子或配位基團,能與特定金屬離子進行絡合反應，生成配位鍵而結合。這種材料也稱為高分子螯合劑,多用于吸附和分離水相中的各種金屬離子。

1.1.4 離子型高分子吸附樹脂:當高分子骨架中含有某些酸性或堿性基團時,在溶液中解離后具有與一些陽離子或陰離子相互以靜電引力生成鹽的趨勢，因而產生吸附作用。

1.2 按照使用條件和外觀形態，吸附性高分子材料主要分為以下4類。

1.2.1 微孔型吸附樹脂:外觀呈顆粒狀,在干燥狀態下樹脂內的微孔很小,當作為吸附劑使用時,必須用一定溶劑進行溶脹,溶脹后樹脂的三維網狀結構被擴展,內部空間被溶劑填充形成凝膠,因此也稱為凝膠型樹脂。

1.2.2 大孔型吸附樹脂口:特點是在干燥狀態下樹脂內部就有較高的孔隙率、大量的孔洞和較大的孔徑.這種樹脂不僅可以在溶脹狀態下使用,也可在非溶脹狀態下使用.因這種樹脂具有足夠的比表面積,其孔洞是永久性的。

1.2.3 米花狀吸附樹脂:外觀為白色透明顆粒,具有多孔性、不溶解性和較低的體積密度.由于這種樹脂在大多數溶劑中不溶解不溶脹，因此，只能在非溶脹的條件下使用,樹脂中存在的微孔可允許小分子通過。

1.2.4 交聯網狀吸附樹脂:外觀呈顆粒狀,是三維交聯的網狀聚合物.由于網狀結構,其機械穩定性較差,使用受到一定限制.交聯網狀吸附樹脂是通過制備線性聚合物,引入所需的功能基團,然后加人交聯劑進行交聯反應制得。

1.3 按照功能高分子吸附材料的吸附機理可以分為以下兩類

1.3.1 化學吸附高功能分子包括離子交換樹脂，其主要應用是再：清除離子，離子交換，酸堿化學催化反應等方面，整合樹脂可通過選擇性螯合作用而實現對各種金屬離子的濃縮和富集，因此，其廣泛地運用與分析檢測。污染治理，環境保護和工業生產等領域。物理吸附功能高分子根據其極性大小可分為非極性，中極性和強極性三類。該類的功能高分子的吸附主要靠氫鍵和偶極作用進行。主要應用與：水的脫鹽精制、藥物提取純化、稀土元素的分離純化、蔗糖及葡萄糖溶液的脫鹽脫色等。例如：離子

現代環境工程材料論文 交換樹脂是具有分離、提純、凈化功能的高分子，但其選擇分離性能不高。如果在高分子上引進像乙二胺四乙酸、羥胺等能與某些金屬絡合的基團，則可進一步提高選擇分離性能，這種高分子稱為螯合樹脂。由離子交換樹脂發展出來的每克樹脂具有上百平方米表面積和適當孔徑的大孔樹脂，可以用作高分子吸附劑，從極性或非極性溶液中吸附非極性或極性溶質,可從水中吸附以ppb計的微量雜質。由離子交換膜發展出來的選擇性分離膜，廣泛用于分離、提純和醫療上。

在某種程度上來看，功能高分子的獨特功能和不可替代性的特性已經帶來了各個領域的技術進步，甚至質的飛躍，且在各個行業已經產生相當高的緊急和社會效益，并導致許多新產品的出現。因此，各個發達國家投入了大量人力財力對功能高分子材料進行研究開發，且進展迅速。同時，我國也在大力加大對功能高分子材料的研究開發支持，加入到這場激烈的競爭中去，其主要原因是我國電子，國防，醫藥和許多尖端技術部門都需要運用到不少功能高分子。結構與吸附性能之間的關系

物質化學性能和物理結構不同，其吸附作用也不同。吸附樹脂表現出的吸附能力與其結構具有特定的對應關系。

2.1 化學組成與功能基團

在高分子吸附劑中，聚合物的化學組成與功能基團是最基本，也是最重要的結構因素。(1)元素組成的影響：當聚合物分子中含有O，N，S及P等配位原子時，聚合物具有潛在的絡合能力，可作為高分子螯合劑。(2)功能基團的影響：聚合物中功能基團的性質決定了吸附樹脂的選擇性。當聚合物鏈上連接強酸性基團時，解離后的高分子酸根能夠與陽離子結合成鹽，具有對陽離子交換和吸附能力；當連接季基團時，可以與陰離子結合，具有陰離子交換和吸附能力。由于不同離子型基團與各種離子的結合能力及穩定性不同，各種離子型樹脂呈現出選擇性離子交換能力。(3)分子極性的影響：當吸附樹脂的化學結構中不含極性基團時，其適合于從極性溶劑如水中吸附非極性有機物。當引入極性基團時，如引入氰基，將會使其轉化成中等極性或強極性吸附樹脂，適合于從非極性有機溶劑中吸附不同極性的物質。

2.2 聚合物的鏈結構

聚合物的鏈結構包括主鏈結構、分支結構(分支的數目、長度及化學結構)及交聯度等。聚合物帶有支鏈與否及支鏈所占比例、聚合物的交聯與否及交聯的程度，直接影響聚合物的溶解度和溶脹度。而溶脹度和溶脹后形成網狀結構的孔徑大小是影響樹脂吸附量及吸附選擇性的重要因素。

2.3 吸附樹脂的宏觀結構

吸附樹脂的宏觀結構主要對吸附劑的吸附量、機械強度及吸附度等性能有影響。吸附樹脂的宏觀結構對吸附過程產生的影響主要有兩方面：一方面是樹脂的有效吸附面積和表面性質，主要是熱力學影響，影響吸附樹脂的吸附量、選擇性及穩定性；另一方面是孔徑大小、孑L的長度、孔徑分布及樹脂的外觀形狀等，主要是動力學影響，影響被吸附物的擴散過程和吸附速度，孔徑大小決定被吸附物的范圍和吸附速度，孔徑分布直接影響選擇性高低。

現代環境工程材料論文 3 影響吸附性的因素

3.1溫度因素

吸附劑的吸附量和吸附能力與溫度成反比，溫度越高，越不利于吸附。在低溫下吸附劑的吸附能力增強，吸附量增大。因此，在低溫或常溫下進行吸附，吸附劑可最大限度地發揮作用。當溫度升高時，吸附作用下降，會發生不完全吸附和解吸。當溫度繼續升高，達到一定溫度時，吸附劑幾乎不具備吸附能力。利用吸附劑的這一特性可將吸附物脫除，使高分子吸附劑再生。

3.2 樹脂周圍介質的影響

介質是指除了被吸附的物質之外，存在于吸附劑周圍的其他不應被吸附的物質。被吸附物、介質與吸附劑之間存在競爭吸附，當介質與吸附劑作用時，將導致被吸附物的脫吸附。某些強作用介質常被用來作為洗脫劑，洗脫被吸附的物質。

3.3 其他影響因素

流動相的流速、溶液粘度和表面張力、被吸附物的擴散系數等外在動力學因素對吸附過程也會產生影響。如果流速過快，就不能完成吸附過程，吸附劑不能很好地發揮作用。溶液的粘度主要影響被吸附物的擴散速度，表面張力主要影響吸附劑的潤濕性。高分子吸附劑的應用

4.1 水處理方面

近年來,盡管國家在減排降耗和水污染防治方面出臺了一系列法律法規,但是水環境污染加劇的總體趨勢仍未得到有效控制。其中地表水流經城市的河段有機污染尤其嚴重,城市生活污水和工業廢水均含大量有機污染物,部分工業廢水還含有毒有害的合成有機污染物質等,使國內大多數城市河流都存在嚴重的有機污染,直接危及城市水源的安全,對可持續發展帶來嚴重負面影響,威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的身體健康。這就為開發樹脂吸附法處理有毒有機化工廢水及其資源化技術提供了依據和發展機遇。

同時，隨著工農業的發展,近岸海域的污染日趨嚴重,重金屬離子濃度比深海水域高數十倍至數百倍.因此,除去水中污染物及重金屬離子是高分子吸附劑的重要任務。袁有憲等人用高分子吸附劑從動態和半靜態的海水中吸附除去 Cu、,Pb、,Zn、及Cr3 ,為消除重金屬離子對海洋生物幼體的危害,提供了一種有效的方法.曲榮君等人用殼聚糖與過渡金屬離子Cu、或Ni形成的配合物,在弱堿性條件下與環氧氯丙烷進行交聯,合成出一系列具有不同交聯度的殼聚糖樹脂,并研究了該系列樹脂對Cu、,Ni的靜態吸附性能.由此可見,高分子吸附劑不但可以用來去除廢水中的重金屬離子,而且可以用來回收海水中的金屬,應用前景十分廣闊。

吸附樹脂是一種特殊的大孔樹脂,它以吸附為基本特征,大部分不具有功能基而沒有任何交換中心,作用與吸附劑活性炭相似,可以再生。大孔樹脂的合成方法是以普通石油化工原料的單烯類單體為骨架,與作為交聯劑的雙烯類單體發生懸浮共聚反應,同時為了獲得多孔的結構,在聚合時配合使用不帶雙鍵、不參加共聚、又能與單體混溶,使共聚體溶脹或沉淀的有機溶劑作為制孔劑,在帶有分散劑的水中,攪拌加熱控制顆粒大小而制得。

現代環境工程材料論文 大量研究工作表明,樹脂吸附法處理有機廢水具有如下特點: 4.1.1 適用范圍寬,適用性好。廢水中有機物濃度從幾個到上萬mg/ L 均可進行處理,且吸附效果不受溶液中所含無機鹽的影響。

4.1.2 比表面積大,吸附效率高,解吸再生容易。大孔樹脂對有機物的吸附率通常可達到99 %以上,不產生二次污染。解吸常用酸堿或有機溶劑,解吸率一般可達95 %以上。

4.1.3 樹脂性能穩定,使用壽命長。樹脂有較高的耐氧化、耐酸堿、耐有機溶劑的性能,可在150 ℃以下長期使用,在正常情況下年損耗率小于5 %。4.1.4 有利于綜合治理,變廢為寶。采用樹脂吸附可以回收利用污染物,節約開支,增加效益。

4.1.5 工藝簡單,不需特殊設備,技術容易掌握,操作方便,運行費用較低。

由于以上這些特點,吸附樹脂在處理高濃度、難降解的有機工業廢水方面發展迅速,尤其在酚類、胺類、有機酸類、硝基物、鹵代烴等方面,取得重大進展。

大孔吸附樹脂既具有活性炭的吸附能力,又具有脫附效率高的特點,物理化學性能穩定;因此在有機廢水資源化處理領域具有廣闊前景。不過,目前國內外商品化吸附樹脂的吸附容量、孔結構性能和機械強度尚待繼續提高,開發具有高吸附容量、優良孔結構和高機械強度的吸附樹脂并將其應用于有毒有機化工廢水的治理與資源化的應用中,是當前化學工作者和環保工作者的一項重要課題。可以展望,今后隨著國家和人們對環保工作的重視和科研工作者的不懈努力,樹脂吸附法處理有毒有機廢水技術還將獲得更大的發展,必將為我國的環境保護和有機化工企業的可持續發展做出更大的貢獻。

4.2 醫藥衛生方面

高分子吸附劑被廣泛用在吸附血紅細胞中的膽紅素、去除腎衰竭患者血液中積累的毒性成分肌酐生物制藥的分離純化、作緩釋藥物的基體、藥片藥丸的崩解劑及藥物微膠囊的皮膜等方面.張躍華等人以天然甲殼素為原料合成出珠狀高分子吸附劑,并研究了對非結合型膽紅素的吸附性能,指出交聯甲殼糖吸附劑對非結合型膽紅素有良好的吸附作用.魏斌等人合成出含氨基和羥基的高分子吸附劑,并研究了對膽紅素的吸附性能,指出含氨基和羥基的吸附劑對膽紅素的吸附率可達8O 以上。何炳林、顧覺奮、左曉霞等人分別研究了高分子吸附劑在血液凈化及在生物制藥分離等方面的作用,指出高分子吸附劑在微生物制藥及在微生物發酵液中分離、提取、濃縮和純化等方面發揮著重要的作用.此外,高分子吸附劑還可以應用于人工腎臟的過濾材料、人造皮膚、消炎止疼膏的凝化劑、隱形眼鏡的本體材料等方面。

此外在中醫方面，中草藥是我國寶貴的醫藥資源，在提高人民生活質量，保證人民生活健康中發揮了極大的作用。然而中藥成分的復雜性和不可知性影響了它的進一步應用，中藥現代化成為了中藥發展的迫切要求。而中藥現代化的關鍵技術之一就是有效成分或有效部位的提取分離。溶劑萃取分離技術是天然產物分離的經典技術，但溶劑消耗量大，分離效率低，操作安全性差，一般僅適用于實驗室小量樣品的制備，而不宜用于工業生產。柱色譜分離法采用一定的色譜填料作為固定相，當中藥提取液通過色譜柱時，不同的成分即可得到分離。該方法操作簡單，適宜于工業生產。尤其是隨著高分子產品的出現和發展，色譜填料的種類越來越多，其中以離子交換樹脂、大孔吸附樹脂和聚酰胺為主。在中藥現代化的進程中，研究各種中藥的具體藥用成分并將其以較高的純度分離提取出來，成為一項重要的工作，這樣，新型分離方法的研究刻不容緩。而高分子吸附劑作為一種新型的柱層析色譜填料，以其使用方便、種類繁多、吸附專一性好等優良的性能贏得了越來越多的關注，將其應用到中草藥有成分分離提取中去，必將發揮極大的作用。

4.3 機械加工方面

高分子吸附劑在機械加工領域中的應用主要體現在對油中微量水的吸附.當機器在運行時,汽輪機油會被水污染,它會降低汽輪機油的性能及造成設備故障,所以除去油中微量的水就成為必須的環節.Tanaka等人采用丙烯腈或其他聚合物纖維制成管狀脫水過濾器,利用纖維材料將油中細小、穩定的水變成大的水滴,達到除水的目的.該法對去除油中微量的水效果較好.張秀玲等人合成了除去汽輪機油中微量水的高分子吸附劑,這種吸附劑可使汽輪機油中的水分降至0.03 以下.它不但凈化效果好,成本低,而且不會改變汽輪機油的原有品質.此外,利用高分子吸附劑去除氣體中有害成分的研究也有了一定進展.曹愛麗等人研制出一種

現代環境工程材料論文 新型高分子吸附劑,以丙烯腈、苯乙烯為共聚單體,二乙烯基苯為交聯劑,進行致孔懸浮交聯共聚,制成多孔網絡狀樹脂,經性能檢測能很好地吸附二氧化硫氣體,在常溫下的吸附量為0.3~O.4 g/g。結束語

隨著科學研究和生產技術的不斷發展，涌現出大量具有高吸附量、高選擇性的吸附性高分子材料。各種離子交換樹脂被廣泛應用于離子色譜分離、酸堿催化反應等方面；帶有各種配位基團的高分子螯合劑在環境保護、物質分離、化學分析中有著廣泛的應用；各種親脂性高分子吸附樹脂被大量用于含有各種功能團的有機化合物、乳化劑、表面活性劑、潤滑劑、氨基酸的分離及用于抗生素藥物、天然植物藥物的分離提純；吸水性高的高分子樹脂可以吸收超過自身重量的水分，在干旱地區作為保水劑可以提高種子成活率，提高農作物的產量。

參考文獻

[1] 趙文元．王亦軍．功能高分子材料化學[M]．北京：化學工業出版社．1996． [2] 周學良，劉廷棟，劉京等．功能高分子材料[M]．北京：化學工業出版社．2002． [3] 唐紅霞，呂愛敏等．高分子吸附劑的應用及其發展[J]．唐山：河北化工．2004,18[6]． [4] 趙聲貴，鐘 宏，劉廣義等．吸附性高分子材料概述[J]．廣州：廣東有色金屬學報．2006,16[2]．