第一篇：新材料碳材料发展
新型碳材料的发展
ThedevelopmenttrendofSeveralKindsofNewCarbon
Materials 摘要及概述
碳是世界上含量极广的一种元素。碳材料在人类发展史上起着主导性的作用，应用最为出众的一次就是第二次工业革命。有人预言，21世纪是“超碳时代”。金刚石的人工合成、石墨层间化合物的研究、富勒烯(碳笼原子簇)、碳纤维、C60、碳纳米管、碳素系功能材料的发现及研究都取得了令人瞩目的进展。这些以单质碳为基础的无机碳化学给人们展现了无限的想象空间。 关键词
碳材料 碳纳米管碳纤维活性炭材料微孔碳金刚石膜富勒烯柔性石墨插层化合物C/C复合材料纳米碳管生物碳材料核石墨 前言
碳元素是自然界中存在的与人类最密切相关、最重要的元素之一,它具有多样的电子轨道特性(sp、sp
2、sp3杂化),再加之sp的异向性而导致晶体的各向异性和其排列的各向异性,因此以碳元素为唯一构成元素的碳材料具有各式各样的性质,并且新碳素相和新型碳材料还不断被发现和人工制得。事实上,没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成如此之多的结构与性质完全不同的物质。可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的性质,如最硬-最软;绝缘体-半导体-良导体;绝热-良导热;全吸光-全透光等。随着科学技术的进步,人们发现碳似乎蕴藏着无限的开发可能性。碳的用途也十分广泛,从史前的木炭、近代工业的人造石墨和炭黑、当代的原子炉用高纯石墨和飞机用碳/碳复合材料刹车片、现今的铿离子二次电池材料和核反应堆用第一壁材料等等,不胜枚举。毋容置疑,碳材料在人类发展史上有着并还将有着十分重要的位置。碳材料的发展史大致经历过木炭时代(史前1712),石炭时代(1713~1866),碳制品的摇蓝时代(1867~1895),碳制品的工业化时代(1896~1945),碳制品发展时代(1946~1970)。1960~1990年碳材料迈入了新型碳制品的发展时代,其中1960~1980年主要用有机物碳化方法制备碳材料,以碳纤维、热解石墨的发明为代表;1980年以后则主要以合成的手法制备新型碳材料,以气相合成金刚石薄膜为代表。纳米碳材料的发展时代始于1990年,以富勒烯族、纳米碳管的合成为代表。自1989年著名科学杂志《Sicence》设置每年的“明星分子”以来,碳的两种同素异构体“金刚石”和“C60”相继于1990年和1991年连续两年获此殊荣,1996年诺贝尔化学奖又授予发现C60的三位科学家,这些事实充分反映了碳元素科学的飞速进展。但是由于碳元素和碳材料具有形式和性质的多样性,从而决定了碳和碳材料仍有许多不为人们所知晓的未开发部分,若再考虑与其他元素或化合物等的复合和相互作用,可望获得更大的发展便更无怀疑之余地。我们有必要相信,在未来相当长的一段时间内,碳的新相和碳同素异构体的设计、制造和研究将是物理化学领域中最中心的课题,而与之相应的新型碳材料的研究与开发会具有无穷的生命力。
C60
金刚石石墨烯碳纳米管
国外新型碳材料发展趋势
新材料的研究开发包括四方面的内容:①崭新材料的创制;②已知材料的新功能、新性质的发现;③已知材料的功能、性能的改善;④新材料创制和评价技术的开发困。新型碳材料的研究开发就是很好的一个例证。近年来,在①方面先后划时代地发明了低温气相生长金刚石、C60和纳米碳管;在②方面发现了石墨的插层性质,使锉离子充电电池得以实用化和飞速发展;在③方面提高和改进了石墨电极的性能,使之能在超高电流下工作,使电炉炼钢技术出现新的突破;在④方面也有许多新的进展,如超高温超高压技术用于碳素新相的探索等。美、日等发达国家一直对碳材料的研究十分重视。由于碳材料突出的特性,美国将碳材料定为战略材料之一,充分利用其巨大的国防费用和航天费用,进行积极的研究与开发。欧共体也将新型碳材料的研究作为其新材料计划的重要项目之一。日本最近十多年来在国际上率先在低温气相生长金刚石。为了进一步加强这方面的研究与开发,最近几年日本政府先后实施了三个大型研究项目,即以“碳素系高功能材料技术研究会”为主导的“高功能碳素系材料的研究”项目,重点研究金刚石薄膜等作为电子材料和零磨损、无油润滑材料等;以日本学振会117委员会为主导的“碳材料中功能性微米和纳米空间的创制”项目;以日本研究碳材料的各著名大学的教授组成的项目组为主导的“碳合金(Carbonalloy)的创制”研究项目。三个研究项目的总经费高达20亿日元以上(合人民币约1.5亿元)。加上90年代初已实施的关于富勒烯和纳米碳管的研究项目,其研究内容几乎包括了碳材料研究的各个领域,并在上述新材料的四个方面均有体现。这些事实充分说明了新型碳材料研究是一个热点领域及新型碳材料的重要性。 碳纤维及其复合材料、碳/碳复合材料、吸附和表面科学、活性炭材料一直是十分重要的研究方向。需指出的是富勒烯族、电池材料和插层化合物未设专题或专题的论文数较少,是由于它们分别有专门的国际会议或研讨会召开所致,这三个领域的研究也是当今最热点的研究方向。值得指出的是,“吸附和活性炭材料”虽是一个古老的话题,但却是Carbon’95和Carbon’96最受人们关注的专题。主要是由于地球环境污染严重和环境保护意识的加强,活性炭材料将在这一领域扮演十分重要的角色。活性炭和活性碳纤维已在环境保护及其他方面获得了成功应用,带来了巨大经济效益,同时其应用领域还在逐步拓展。炭电极在锉离子二次电池上的成功应用,使碳作为能源材料具有极好的发展前景。由于碳材料的结晶度、宏观和微观结构、表面特性等对电池性能的影响十分复杂,故电极材料的研究和选择最为重要也十分活跃。此外碳材料在大容量双电层电容、燃料电池、核发电等领或也不可或缺,需要深入研究和开发。
国内碳材料研究与发展概况
我国碳材料研究与生产起步于解放初期。在前苏联的援助下,首先建设了以生产炼钢用石墨电极为主的吉林碳素厂和以生产电工用碳制品为主的哈尔滨电碳厂。四十余年来,我国碳素工业从无到有,有了长足的发展。现在已经形成了以吉碳、兰碳、上碳、哈碳、东碳等为主的骨干企业,石墨电极生产能力达30万吨/年,位居世界前列,电碳制品也基本满足了国内经济建设的需要。但是我国碳材料工业和先进国家相比,无论在规模、质量、工艺装备、管理、科研、应用开发等方面都存在很大差距,仅大体上相当于国际上80年代的水平。具体表现在品种少、档次低(如我国石墨电极仍以普通电极和高功率电极为主,而国外己上升为超高功率电极);产品质量不稳定;工艺装备落后;产品更新缓慢等。我国碳材料的科研水平从整体上来说落后于美国、前苏联、日本和欧共体等工业国家,但远远高于韩国、印度、巴西等国。在某些重要领域我国紧随着美、日等发达国家之后,差距并不十分明显,如热解石墨、结构功能型碳/碳复合材料、活性碳纤维、柔性石墨等。我国从事碳材料研究的科研机构主要有中科院金属所、中科院山西煤化所、中科院物理所、湖南大学、清华大学、北京大学、武汉大学、中国科大、西北工大、武汉钢铁学院、北京化工大学、天津大学、哈工大、航天总公司西安非金属材料工艺研究所、北京材料工艺研究所等。力量虽然不弱,但综合实力较差,只有湖南大学、中科院金属所和中科院山西煤化所的碳材料研究具较好的综合实力。主要研究领域涉及当今碳材料研究与开发所有的热点领域,如碳纤维、活性炭材料和微孔碳、金刚石膜、富勒烯族、柔性石墨、插层化合物、C/C复合材料、纳米碳管、生物碳材料、核石墨等。总之,近年来我国新型碳材料的研究、开发和生产有了长足的进展,但研究力量薄弱,研究经费的投入也很有限,与先进国家相比还有很大差距。我国现有两个与碳材料有关的全国性学术性组织—中国电工学会碳~石墨材料专业委员会和中国金属学会碳素材料学会,每年召开全国性学术会议,并定期出版《碳素》、《炭素技术》和《新型碳材料》三种专业学术期刊。
当前国际碳素研究与开发的几个热点领域及进展
碳素系功能材料在周期表中由以碳元素为中心的元素如硼、氮、硅等元素组成的材料,我们可以称之为碳素系材料。科学家们逐渐发现碳素系材料在硬度、光学特性、耐热性、耐辐射特性、耐化学药品特性、电绝缘性、导电性、表面与界面特性等方面比其他材料优异,具有广泛的用途。此外碳素系材料还具有资源丰富、废弃后不污染环境等突出优点,因而受到材料学界的极大重视。例如随着金刚石、SIC等薄膜合成技术的飞速发展,作为电子器件材料正在被用于单晶硅或GaAs半导体不能胜任的应用领域。根据计算机模拟,人们已预测到比金刚石还硬的卜C3N4的存在,并逐渐被实验结果所证实。今后碳素系功能材料的研究与开发方向,主要是发现和应用已知材料所具有的尚未充分利用的功能,以及新物质的创制和新功能的发现与应用。
结构功能型C/C复合材料C/C复合材料是国内外新材料技术中重点研究与开发的一个重要领域,已有近30年的研究开发历史。但随着应用的扩大,对其性能特别是多功能的要求也越来越苛刻。例如为了满足全天候战略导弹烧蚀防热材料和核聚变反应堆面等离子体第一壁材料等的要求,C/C复合材料必须具有结构和功能两方面的多种优异特性。C/C复合材料在70年代初主要考虑防热/结构双功能一体化问题;70年代中期作为战略导弹的防热材料,需要抗粒子云侵蚀,故必须三功能一体化;70年代末到80年代初又需要解决抗核爆和抗激光等问题;90年代作为核聚变炉第一壁材料,要求具有抗热冲击性、抗中子辐射损伤、耐等离子体侵蚀、高热传导率等结构功能多体化优异性能。事实上通过各种改进,C/C复合材料可具有防热、耐烧蚀、抗粒子云侵蚀、抗核爆、抗射线辐射、抗等离子体侵蚀等多种功能。改进C/C复合材料的多功能性能主要采用选择碳纤维和基质的种类、加入其他组分等方法。总之,结构功能型C/C复合材料的研究与开发将随着应用领域的扩大和条件的苛刻而不断深入。 碳合金(CarbonAlloy)材料1992年日本碳素有关的学者在日本碳素材料学会中成立了“碳合金研究会”,经过他们的研究与讨论,1994年将碳合金定义为:所谓碳合金就是以碳原子的集合体为主体的、由多成分组成的、在构成单元之间存在物理和化学相互作用的材料。并且具有不同杂化轨道的碳被认为是不同的成分单元。也就是说,根据碳元素具有多种杂化轨道和晶体结构特征,把不同杂化轨道或结构特征的碳进行适当组合,或在以碳为主的集合体中导入其他异类元素而形成的材料称之为碳合金。碳合金大致可分为两大类别:一类为碳元素不同轨道与结构之间合金化而得的材料,如轨道杂化型碳合金和空间、结构控制型碳合金;另一类为异类原子合金化而得的材料,如异类原子置换型碳合金和异类原子插入型碳合金等。碳合金这一新概念的提出主要是为了更充分体现和利用碳元素结构和性能的多样性,系统地实现碳材料的功能扩张和新功能的发现以及新型碳材料的创制,并有别于诸如复合材料、组合材料等传统方式,而使碳材料的研究进入一个全新的、系统的境界。如图1所示,人们可从各个层次探索和创制新型碳材料—碳合金。 结束语
新型碳材料和碳素系材料是新材料家族的一个重要成员,世界各国均十分重视其研究与开发,因而进展很快,各种新型碳材料不断涌现。本文旨在指出新型碳材料的最新研究状况及发展趋势与动向,以引起我国材料科学界的关注,促进我国新型碳材料的发展。
第二篇：石油沥青碳材料概述
一、高软化点沥青---高碳材料
按照沥青软化点高低分类，当软化点≤80℃称低软化点沥青，光学各向同性;软化点介于80℃-150℃称中软化点沥青，光学各向同性，又称预中间相沥青;软化点介于150℃-260℃称高软化点沥青，光学各向异性，又称潜中间相沥青;软化点介于260℃-372℃称超软化点沥青，光学各向异性，又称中间相沥青。
二、锂离子电池负极材料
(一)石油沥青基中间相碳微球
1、简介
中间相碳微球即MCMB，用作锂电池负极材料，具有高的质量比容量-300mAh/g，很低的不可逆容量20mAh/g，与低成本石墨相比，显现出较低的容量衰减，对要求长循环和高体积比的动力电池来说更适合。化学稳定性和热稳定性相对较高。日本的新一代电动车电池大多使用MCMB。
2、市场价格
中间相碳微球根据质量和使用需求不同，国产产品市场上从5万-15万元/吨不等，日本JFE(日本钢铁工程控股公司)价格更高。
3、生产企业
1 目前国内有能力批量稳定生产高质量中间相碳微球的企业并不多，高端的产品主要是国外企业垄断。
国内企业
--天津市贝特瑞新能源材料有限责任公司(原天津铁诚，属中国宝安集团) AGP-3 系列
--杉杉科技公司 CMS系列、MCP系列 国外企业
--JFE、日立化学，三菱化工等日本企业
(二)高端人造石墨
1、简介
高端人造石墨，用作锂电池负极材料，和天然石墨合计市场占有率高达90%，是主要的锂离子电池负极材料。
2、市场价格
高端人造石墨根据终极市场锂电池的应用不同，所需的性能和质量不同，统计价格不包括特殊情况，国产产品市场价格6-16万元/吨不等。
3、生产企业
高端人造石墨，从全球的情况看，前三甲的市场占有率就高达66%，国内主要生产厂商有以下: --中国宝安贝特瑞新能源材料(BTR)公司 --杉杉科技公司 --长沙海容公司
2 据不完全统计，截止2011年以上3家企业的产能总额达1.3万吨，其中人造石墨占38%左右。
其他主要人造石墨生产企业：华鑫能源、宏远碳素、长沙星城、东莞金卡本、新乡远东、新乡格瑞恩、青岛恒源、湖州创亚等。
(三)石油沥青包覆材料
1、简介
高软化点沥青包覆锂电池负极石墨，可以进一步提高放点容量，循环性能，并且降低生产成本。
2、生产企业
沥青包覆负极材料，属于高端材料，国内有能力生产的企业并不多，主要生产企业，如中国宝安贝特瑞和杉杉科技等上市企业。
三、碳纤维原料-可纺纤沥青
1、简介
3 世界上工业化生产的碳纤维按原料划分，主要有两大系列，一是以聚丙烯腈为原料，二是以石油沥青或煤沥青为原料，前者的产量约占碳纤维总产量的70%，后者约占30%。而沥青基碳纤维又分为两大类，一类是通用级沥青碳纤维，一类是高性能碳纤维。经沥青的精制、纺丝、预氧化、碳化或石墨化而制得的含碳量大于92%的特种纤维，因其具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、抗蠕变、导电与导热等优良性能，是航空航天工业中不可缺少的工程材料，应用十分广泛。
2、生产企业
沥青基碳纤维属于高端科技产品，国内处于起步阶段，其中产品包括强度碳纤维，活性碳纤维，石墨碳纤维等主要有以下企业：鞍山塞诺达碳纤维有限公司、南通永通环保科技有限公司、江苏国正新材料科技有限公司
四、高端活性炭原料
1、简介
高端活性炭，有别于常用的竹炭，椰壳活性炭等净水净气活性炭，主要用与铅碳超级电池、超级电容器等各类化学、物理电源，以及医用、军用等特殊行业的球形活性炭。具有较高的附加值。
2、市场价格
4 高端活性炭属于国家重点扶持的新型高科技材料，价格根据不同的使用场合和要求而不同，但是普遍价格高。其中，超级电容器专用活性炭价格15-44万元/吨，沥青基球形活性炭价格40-60万元/吨。
3、生产企业
高端活性炭在我国属于新兴项目，起步比较晚，目前主要是日本、韩国、美国等国家技术垄断。代表性企业：
--日本可乐丽 --日本吴羽化学
--美国 Energie2(巴登-符滕堡州能源公司) 由于国家对于清洁能源，环保行业的大力支持，目前国内涌现出一批具有代表性的新型高端活性炭生产企业：
--江苏国正新材料科技有限公司 --新疆天富科技有限公司
五、石油沥青其他用途
--粘结剂(铝、钢厂的电解槽等); --转炉增碳喷补炉料;
--利用中间相沥青制备泡沫碳材料; --利用中间相沥青制备多孔碳材料; --耐火材料中应用; --制备高碳材料基础材料。
5 附件：
“十二五”公路建设情况表
2010年通2011年通2012年通2015年通2013-2015年通2013-2015年通车车里程 车里程 车里程 车里程 车总里程增加数 年均里程增加数
华北 11578 13638 15215 21545 6330 2110 东北 7606 9258 10520 14000 3480 1160 华东 20889 22064 24698 31276 6578 2193 华中 11076 11851 14031 20942 6911 2304 华南 8073 8463 9633 13673 4040 1347 西南 8679 9816 11938 18900 6962 2321 西北 8043 10096 13765 19005 5240 1747 合计 75944 85186 99800 139341 39541 13182 地区
综合各省交通厅的高速公路建设计划显示，2013年，中国高速公路新增通车里程或达1万公里，去年同期为1.1万公里。建设重点依然集中在华北、西南、华中等地，其中计划新增里程超过500公里的省份有8个，分别为贵州、四川、内蒙古、河北、山西、河南、湖南及福建。2013年仍为中国公路建设大年，其中华北、西南、西北个别省份道路建设规模仍有明显增加。
中间相的概念：一般物质若以晶体状态存在则呈现光学各向异性，以液体状态存在则呈现光学各向同性。但是，有一类物质在从晶体转变为液体过程(或逆过程)的中间阶段，能呈现为一种光学各向异性的混浊流体状态，既是液体形态同时又具有晶体光学各向异性特征，结晶学中称之为液晶，物相学中则称之为中间相。中间相沥青(液晶相沥青)是一种由相对分子质量为370-2000的多种扁盘状稠环芳烃组成的混合物。
第三篇：低碳家庭事迹材料
梁明娟同志是实验小学一名教职工，生活简朴、心灵手巧、乐于生活、勤于思考，是一名心地善良，思想积极向上的优秀女职工，她们全家节约资源、保护环境的意识强，积极参加植树、护绿等环保活动;在日常生活中注意节电、节水、使用节能灯，尽量不使用一次性用品，使用绿色食品，她们的家中整洁干净、庭院绿化美化，她还和孩子们积极学习宣传环保、节能知识，在闲暇时经常带领孩子用费旧物品制作成家庭日用品，并带动和影响周围的人节约资源、保护环境，在不知不觉的日常生活中，她就已经走上了低碳生活的前沿。
节电是节约的开始。为了节约用电她不断的钻研、创新，通过一次次的实验，不断的降低了每月的电用量。她将家庭灯具进行了全面改造，将家中所有照明灯具全部改用优质节能灯，每月节电在10度左右，且灯光更柔亮;长时间不使用电脑，可以将电脑的主机和显示器关闭;短暂休息期间，尽量启用电脑的“睡眠”模式，关机后，一定要将电源插头拔下，否则不仅浪费电而且会缩短电脑的寿命;做饭时，她更是注意细节，煮饭提前淘米要浸泡十分钟再蒸，同时在电饭锅的锅盖上捂一条毛巾(不要堵着出气孔)，饭熟得更
快;洗衣时，先将脏衣物浸泡20分钟左右，再放入洗衣机内，减少洗涤时间;在使用热水方面上，她夏天晒水，冬天把水壶常放在炉子上供家人平时使用，还有晚上睡觉时把手机关机，减少对身体的辐射，节约能源;梁明娟很注重生活中的小细节，带着家人养成了随手关灯，不用电随手拔插头的好习惯。节电已经成为一家人的习惯，是生活的一部分，也是低碳生活的开始。
节水是低碳的好做法。水是我们的宝贵资源，一水多用是会用水、知节水是开端。在日常生活中，梁明娟就是一水多用的能手，也是一个坚持者。每天她会用淘米水洗菜，即有利于去除蔬菜表面农药，又节水，洗菜后将上面清的部分擦家具拖地板，浑浊的部分浇花，而且梁明娟还用淘米水来洗头，坚持了几年效果也不错;平时洗菜时，可以把所有的菜择好后，先洗干净一些的菜，最后一遍洗菜的水还可以用来刷碗，天长日久可以节约不少水。全家人的洗手水、洗脚水也总是能派上用场，要么拖地要么冲刷厕所;洗衣时不管是手洗还是机洗，一定要先用少量水加肥皂或洗衣粉等要泡一段时间，先洗去污渍，再用清水洗若干次。每次漂洗完后，尽可能将衣物拧干，再放清水。洗衣机里洗衣物的水可以用一个个盆子装起来，可以用来擦地板，擦家具等，平时养成随手管好水龙头。
节能是低碳生活的重点。很多能源是不可再生的资源，只有我们平时更加珍惜才能让资源不浪费。梁明娟在日常生活中节能也是一把手。做饭时，应事先把要做的食物都准备好，然后再点火做饭。有些家庭喜欢每天将家中所有的开水瓶灌满开水，而实际上又用不完，第二天倒掉。一瓶水，需要加热7分钟才能烧开，倘若用户能根据实际，减少每天多烧的开水量，其节省的燃气就十分可观了。烧水时，水越接近沸点，需要的热量越大，消耗的燃气就更多，所以，在烧热水时，不要将水烧开后再兑冷水，可直接将冷水烧至需要的温度，这样可节省燃气。
废物利用是低碳生活的良好开端。废旧物品是我们生活中最常见的生活垃圾，不用时随时丢弃，但在他们这个家庭之中，全家人一切事情都坚持勤俭节约的原则。家里面的每样东西能修复利用的，从来不肯轻易地抛弃，尽量使其再发挥作用。例如：用费旧的磁带盒、泡沫、包装纸、牙签、纽扣等制作成精美的多功能储物架;保暖内衣盒、酒盒、孩子带过的头饰制作成漂亮适用的化妆品盒;不大的酒盒和各类包装盒制作成生活的必须品纸抽;生日蜡烛音乐盒不随意丢弃当成蜡烛台;用旧毛线勾成托鞋、织椅垫等;费旧的衣物制作成地凳，也可以制
作成布袋、围裙、椅垫、拖鞋等等很多。她总和同事说，在我们身边，只要我们爱动脑、勤思考，废旧物品都能再利用变成我们的日用品。
减少垃圾做低碳生活的表率。她积极参加环保宣传工作，生活中尽量不用一次性物品，买才时，购物时她总是用环保袋，从来不用塑料袋，她和家人平时还养成把垃圾扔到附近的垃圾箱，从不随意丢弃的好习惯。每当节假日他还带领家人在小区周围进行义务清扫工作，虽然这都不是什么大事，但梁明娟同志用这些实际行为，倡导大家从自身做起，从每个家庭做起，带动周围的群众和家庭爱护环境、美化环境。
低碳生活就在我们身边，只要我们坚持，只要我们更珍惜来之不易的一切，只要我们更懂得生活，低碳就不再遥远!低碳生活，它不是时尚，而是地球向人类诉求的一种新的生活方式。尽管人们不能避免碳排放，但却可以减少碳排放。专家指出，每个人都不可能过“零碳”的生活，在资源匮乏的当下，我们要做的是，把有限的资源用于满足人们的基本需要，限制奢侈浪费。同时，养成“低碳生活”理念，在可选择、可替换的条件下，首选自然、环保、健康的生活方式。
让我们一起行动起来：从身边的小事做起，珍惜资源，降低能耗，让低碳走进我们的生活，让环保走进我们的心中，拯救地球，拯救自己——过低碳生活!让地球母亲恢复原来的面貌，让我们的生活更加美好。
第四篇：环保低碳论文材料
低碳经济在全球的发展
低碳经济是指社会经济体系的构建和发展能够实现低碳排放。低碳排放可以有不同的定义，一是实现人类社会的共同愿景，即全球实现低升温目标下的排放水平。目前较多讨论的是450ppm、550ppm浓度目标下的排放水平。在这种全球排放水平下本国或本区域的低碳排放。二是在本国或者本区域在本身自然资源条件下，采取尽可能大的努力来减少温室气体排放，以实现较低温室气体排放途径。目前我们更多的采用第一种方式来进行判别，但各个地区根据具体情况实现低碳排放的时间区间可以不同。
目前世界上提出的低碳的概念基本上是指在某一个时间达到较低的温室气体排放。如日本和英国的研究机构提出的低碳社会，就是指在2050年实现60%到80%的温室气体减排。日本政府已经于2008年7月份公布了到2050年的减排目标，采用了该研究的结果。一些城市如伦敦、巴黎、芝加哥等也提出了低碳概念，同样也是设置未来年份的减排目标。
而对发展中国家来讲，低碳经济或者低碳发展应该是在自身可持续发展的前提下，尽自己可能实现低碳排放。从长期来讲，发展中国家的低碳目标支持全球最终实现将气候变化维持在一个较低水平，如2100年到2150年升温控制在2℃左右。
我们也参与了上面提到的日本和英国的合作研究，并进行了相应的针对中国低碳社会的研究。这里的研究目标是在英国和日本等发达国家实现低碳社会的情况下，发展中国家和发达国家共享技术和对策，看中国有可能实现的低碳未来。有可能这些技术或者政策会滞后进入发展中国家，但或早或晚可以进入发展中国家。
目前重要的是要有一些发达国家率先进行低碳发展的探索，给发展中国家做出示范。国际上的一些经验可以为中国的低碳经济内涵提供一定的参考。国际上一些地区和国家已经有较好的经验，如丹麦、德国、英国等。但大规模实现低碳经济发展到目前还没有。 实现低碳经济的途径
根据研究，实现低碳经济的途径包括调整经济到一个低能耗高效的产业结构;全面实现用能技术的先进化，通过多种政策措施大范围普及先进高效技术;全面合理发展可再生能源和核电，使可再生能源和核电在一次能源中的比重占据重要位置;全民参与，改变生活方式，寻求低碳排放的消费行为;发展低碳农业，增强森林覆盖和管理。
对中国来讲，就是优化产业结构，控制高耗能工业发展，减少和控制高耗能产品出口;争取在2025年左右使中国工业的能源技术效率达到当时世界先进水平;大力发展使用可再生能源技术，如风力发电、水电要进一步大规模普及，光热发电、光伏发电技术要进行接近商业利用的示范;全面大力发展核电，特别是着重第三代、第四代先进核电技术;进行大范围的公众意识提高，使低碳生活方式成为普遍行为。
可以看出，低碳经济的方方面面与现在中国正在进行的节能减排努力是很一致的。因此低碳经济并非一个新的、额外的努力，而是要对现在的国家能源、环境对策进行扩展。
我们正在没有选择的走向“低碳经济”
在气候变暖已经成为全人类威胁的今天，我们正在没有选择的走向“低碳经济”。低碳经济很有可能是未来国际经济发展的一种新趋势，有可能会带来贸易条件、国际市场、国际技术竞争格局的变化。欧盟已经明确把低碳经济作为未来发展方向。去年年底在巴厘岛举行的联合国气候变化大会也指出，我们应当逐渐过渡到低碳经济模式，提倡低碳的生活方式。根据《京都议定书》达成的基本共识，所有国家都有应对气候变化和减排温室气体的义务和责任，而发达国家比发展中国家更有义务和责任。很多发达国家也表示愿意在完成自己减排目标的基础上，支持和帮助发展中国家发展低碳经济，应对气候变化。所以说，对中国来说，目前推行低碳经济势在必行，同时也面临着社会经济发展的机遇。
但发展低碳经济对中国来说也是一个很大的挑战。因为中国一直以来就是以煤为主要能源的“高碳”国家，如果一旦发展低碳经济，我们在资源上的优势就变成了劣势。而从另外一个方面来看，目前我国的技术还达不到发达国家的先进水平，而且中国的经济目前正处于爬坡阶段，基础设施建设还不能停下来，因此造成的高排放问题将很难解决。
根据能源所IPAC模型组的研究结论，中国有可能在未来明显控制温室气体排放增长速度，进而有可能在2030年实现CO2排放的峰值，2050年达到大幅度减排，实现低碳经济发展和低碳社会，促进全球实现气候变化减缓目标。
低碳经济未来是可能实现多种社会发展目标的未来，对可持续发展目标、社会千年发展目标、中国国家经济发展三步走总体目标、中国构建科技创新强国目标都有一致性。同时实现低碳经济的额外投入不大。
近期可以采取继续推行节能政策和可再生能源新能源发展政策，例如中国实现单位GDP能耗降低20%的减排目标。经过全面努力，中国的节能技术发展目标可以是在2020年和2030年达到全球最高的能源效率。根据现在的能源政策，中国目前正朝着这个方向努力。目前中国经过20年的发展，很多新建基础设施可以大量采用先进技术，例如在发电方面，国家发改委已经颁布条例要求新建火电站必须采用超临界和超超临界发电机组。
二氧化碳的减排可以为我们带来一定的效益，根据一些研究机构的研究，他们拥有比较关键的技术，这些技术可以在全球来进行分享。通过这些技术的运用我们可以实现低碳经济。不仅是中国或者欧盟，还包括非洲和南美。目前中国有很多减排技术需要从美国和欧盟进口，目前中国在这方面已经取得了一定成果，因为很多技术目前已经具有成本效益，所以在2030年或者在2020年之前中国需要大规模的推广这些技术。
中国需要推行一揽子政策，相信中国的能源政策和节能政策在今后会和气候变化减排政策整合起来。中国有自己的节能政策，从全球的角度来看实际上也就是中国的减排政策，中国在这方面做了很多工作，2006年中国确立了可再生能源未来规划目标，今后新能源在能源消费结构中所占比例可能会翻番。还有就是混合动力汽车，氢燃料和纯电力汽车今后很快会投入到中国市场，而且价格并不昂贵。这会比当前中国市场上销售的丰田混和动力汽车便宜很多，目前混和动力汽车过高的价格会让中国人承担不起。 中国发展低碳经济的机遇在于成本优势
中国发展低碳经济的机遇在于成本优势。和日本、美国、欧盟相比，中国可以以较低的成本来发展低碳经济。从燃料角度来说，在中国采用超临界机组的成本可能会比普通的火力发电更低一些，虽然超临界初步投资非常高，但是因为中国存在投资过热，所以发展低碳技术的资金问题不是很大。
根据对未来的预测，在2030年之前，即使是按照最低的能源发展情景，中国仍然会排放一定数量的温室气体。这个问题十分值得关注，因为这对各个行业都提出了更高的要求。不同的政策和不同的技术组合对减排效果的影响是十分大的。中国可以用来发展超临界技术的时间不多，因为需要尽快进入下一代先进发电技术，即煤气化联合循环发电(IGCC)，以为普及碳储存和捕获技术(CCS)打下基础。中国电站设备制造企业对IGCC的技术非常重视，已经开始投入大量自有资金用于这项技术的开发，这是多方共同合作的结果。
一些先进省市，如北京、广东、上海等，是可以实现在2020年之后率先全国进行减排。这些省份的经济结构已经或者正在进行调整，主动或者被动。
低碳经济在全球范围内方兴未艾，发展循环经济、绿色包装是国际社会发展的一项重大战略，是有效提高资源利用效率、保护和改善生态环境，实现可持续发展的必由之路。而开发应用新型材料是有效减少碳排放的重要途径之一。我国十几年来的实践证明，纸蜂窝材料将是我国经济发展中一种不可或缺的重要资源，它以廉价的再生纸为原料，仿照蜜蜂所建筑的蜂巢结构制成，是一种质轻、强度高、用料省的纸基结构复合材料，可作为木质材料、EPS发泡塑料等的主要优选替代材料。与此同时，纸蜂窝材料和制品可以100%循环利用，并是一种较为理想的资源节约型和环境友好型的新材料，并具有独特的结构、功能和价值，因此赢得了包装行业、建筑行业、车船制造业、家具制造业等行业的青睐，已成为人们关注的热点。 纸蜂窝将成为电子信息产品包装的主流有商品就有包装。包装是产品生产过程的继续，也是商品流通过程中的重要环节。电子信息产品包装不仅是电子信息产业中不可缺少的组成部分，也是整个包装产业中具有特殊性和不可分割的组成部分。近几年来，我国电子信息产品包装在以纸蜂窝、纸浆模塑等环保材料逐步替代木材、EPS塑料方面做了大量的工作并取得了重大进展，收到了显著的社会效益和经济效益。我国电子信息产品源源不断地漂洋过海，走向世界，创造性地走出了一条低碳环保的新路子，博得了国际同行的称赞，对我国电子信息工业产品包装及其他工业产品包装如何发展低碳经济提供了宝贵的经验和示范作用。
近几年，我国电子信息产业综合实力明显增强，消费类电子产品中的计算机、手机、彩电、空调、冰箱、洗衣机， 以及数码产品、微波炉等小家电产品的产量居世界首位。总体上看，2010年电子信息产业发展形势将好于2009年，预计2010年电子信息产业增长将超过6%，产品出口将实现正增长。统计数据显示，目前我国家电产品的社会保有量超过10亿台，电子信息产品已进入淘汰、更新换代高峰期，每年有3000多万台电子产品进入报废期。按一般家电8～10年使用寿命计算，从现在起我国每年将有500万台电视机、300余万台电脑、近1000万部手机、300万台左右厨房家电等要报废或更新换代。其产品所需包装箱、缓冲衬垫、托盘等包装材料随之迅速增长。
在国家推进节能、环保和绿色制造大背景下，绿色包装已成为电子信息产品企业提及频率最高的词汇，所有电子信息产品企业都加大了节能环保的力度。笔者欣喜地看到，国内电子信息产品企业对“绿色包装”在态度方面已经发生了很大变化，已经由几年前的观望转向积极推进和应用，并加大了对绿色包装材料、包装制品的采购力度。
笔者最近从国内几家知名电子产品企业了解了他们的电子产品包装情况，他们对环保包装的迫切性和采取的积极举措以及成功经验很值得借鉴。
长虹电器 四川长虹电器股份有限公司通过整合资源、打造绿色竞争力，采取了绿色设计、从源头抓起的举措。长虹电器包装设计师告诉笔者，长虹电器持续改进产品包装，在保证质量的前提下，向轻薄化方向发展，并对包装箱进行优化。因此，长虹电器包装研究所的科技、设计人员以蜂窝纸板为主要材料，与瓦楞纸板、纸护角、纸浆模塑等环保材料组合应用，已形成了“长虹”品牌空调、彩电、视听等家电系列产品绿色环保包装的应用方案，逐步替代EPS发泡塑料及木质托盘和木质包装箱。如柜式空调全纸蜂窝衬垫包装设计方案，综合考虑了包装成本、加工性能、包装装配等因素，采用双U形和多U形的结构形式，既保证了纸箱的强度，又降低了包装成本20%以上，不仅提升了该公司的品牌和形象，而且还为外贸产品出口打开了一条畅通的“绿色通道”，可谓一举多得。
格力电器 格力公司前几年率先使用蜂窝纸板替代EPS发泡塑料包装空调，一条空调生产线每天需要3000套左右的蜂窝纸板衬垫材料，每年耗用蜂窝纸板2000万m2左右。
科龙空调 广东科龙空调公司采用了以蜂窝纸板为主要材料与纸护角、EPE有机组合，在柜式空调器包装上应用。EPE解决了因蜂窝纸板缓冲强度不够而造成柜机底座变形的问题;纸护角解决了因蜂窝纸板边压强度不够而造成柜机侧板变形的问题;整机保护性能更好;整体包装成本降低(采用蜂窝纸板包装结构，瓦楞纸箱由5层改用3层，省去了纸底盘，使每台柜式空调器的包装成本降低了15～20元);车间装配更简单容易，提高了生产效率。
海尔电器 2008年1月8日海尔集团CEO张瑞敏指出，必须强力推行集团的包装革新(纸包装、混合包装等)。启动了环保包装革新计划，计划用1～2年的时间把海尔集团的所有产品切换为环保包装，实现海尔集团产品的包装革新和环保升级。为“以纸代塑”、“以纸代木”和打造海尔电器绿色包装而积极努力。2009年10月在第11届高交会绿色包装与低碳经济高层论坛上，海尔集团介绍了其在世界范围内已经开始实施的产品环保包装计划，海尔家电包装通过采用纸蜂窝材料替代木质托盘和EPS发泡塑料缓冲材料，包装成本降低20%，到2010年，使绿色环保材料替代传统包装材料的数量为每年需求纸蜂窝包装材料超过5000万m2。
关键词：废旧电池;回收处理技术;再次开发
Key words: waste battery; recycling and treatment technology; re-exploitation
中图分类号：TM91 文献标识码：A文章编号：1006-4311(2010)36-0184-01
1废旧电池回收技术
1.1 实验室回收方法
普通干电池是圆筒形的，外筒由锌制成，这一锌筒即为电池的负极;筒中央炭棒为正极;筒内为二氧化锰，氯化铵和氯化锌。本文这里介绍两种废干电池内物质回收利用的方法：①提取氯化铵：将电池里的黑色物质放在水里搅拌并过滤，将部分滤液放在蒸发皿中蒸发，得白色固体，再加热，利用“升华”收集较纯的氯化铵。 ②制取锌粒：将锌筒上的锌片剪成碎片，放在坩埚中强热(锌熔点419度)，熔化后小心将锌页倒入冷水中，得锌粒。
1.2 工业回收方法
目前，国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。
①固化深埋、存放于废矿井：如法国一家工厂就从中提取镍和镉，再将镍用于炼钢，镉则重新用于生产电池。其余的各类废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场，但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费，因为其中尚有不少可作原料的有用物质。②回收利用。a.热处理：瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂，巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎，然后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池，可获得780吨锰铁合金，400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素，并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过，热处理的方法花费较高，瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。b.湿处理：马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置，在这里除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属，用这种方式获得的原料比热处理方法纯净，因此在市场上售价更高，而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作，会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨，其成本虽然比填埋方法略高，但贵重原料不致丢弃，也不会污染环境。c.真空热处理法：德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜，不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池，废电池在真空中加热，其中汞迅速蒸发，即可将其回收，然后将剩余原料磨碎，用磁体提取金属铁，再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。
2废旧电池的再次开发
2.1 镍镉电池的再开发
ni-cd电池含有大量的ni，cd和fe，其中ni是钢铁、电器、有色合金、电镀等方面的重要原料。cd是电池、颜料和合金等方面用的稀有金属，又是有毒重金属，故日本较早即开展了废镍隔电池再生利用的研究开发，其工艺也有干法和湿法两种。干法主要利用镉及其氧化物蒸气压高的特点，在高温下使镉蒸发而与镍分离。湿法则是将废电池破碎后，一并用硫酸浸出后再用h2s分离出镉。
2.2 铅蓄电池的再开发
铅蓄电池的体积较大而且铅的毒性较强，所以在各类电池中，最早进行回收利用，故其工艺也较为完善并在不断发展中。
在废铅蓄电池的回收技术中，泥渣的处理是关键，废铅蓄电池的泥渣物相主要是PbSO4，PbO2，PbO，Pb等。其中PbO2是主要成分，它在正极填料和混合填料中所占重量为41%～46%和24%～28%。因此，PbO2还原效果对整个回收技术具有重要的影响，其还原工艺有火法和湿法两种。火法是将PbO2与泥渣中的其它组分PbSO4，PbO等一同在冶金炉中还原冶炼成Pb。但由于产生SO2和高温Pb尘第二次污染物，且能耗高，利用率低，故将会逐步被淘汰。湿法是在溶液条件下加入还原剂使PbO2还原转化为低价态的铅化合物。已尝试过的还原剂有许多种。其中，以硫酸溶液中PbSO4还原PbO2法较为理想，并具有工业应用价值。
硫酸溶液中PbSO4还原PbO2，还原过程可用下式表示：
PbO2(固)+2FeSO4(液)+2H2SO4(液)=PbSO4(固)+Fe2(SO4)3(液)+2H2O
此法还原过程稳定，速度快，还可使泥渣中的金属铅完全转化，并有利于PbO2的还原：
Pb(固)+Fe2(SO4)3(液)=PbSO4(固)+2FeSO4(液)
Pb(固)+PbO(固)+2H2SO4(液)=2PbSO4(固)+2H2O
还原剂可利用钢铁酸洗废水配制，以废治废。ni-mh电池、新型的锂离子电池随着近年手持电话和电子设备的发展得到了大量的应用。在日本，ni-mh电池的产量，1992年达1800万只，1993年达7000万只，到2000年已占市场份额的近50%。可以预计，在不久的将来，将会有大量的废ni-mh电池产生。这些废ni-mh电池的正、负极材料中含有许多有用金属，如镍、钴、稀土等。因此，回收ni-mh电池是十分有益的，有关它们的再生利用技术亦在积极开发中。
另外，使用很多的锌锰干电池，常用的方法是：湿法冶金法、或者常压冶金法，限于篇幅，不在赘述。
3结语
总之，要从根本上解决废旧电池处理难题。一是要使废旧电池的处理在产业政策的轨道上运行，国家应尽快出台相关行业政策及法律法规，并制定符合我国实际的管理办法及具体的可操作的管理实施细则。二是按照“谁污染，谁治理”的原则，对电池生产企业征收环境治理税，对回收环节、处理环节给予补贴。三是要尽快建立健全系统的废旧电池自愿及强制回收体系。自愿回收体系的建立，可以采取设立公共收集设施的办法;建立强制回收体系，可以采取通过立法要求生产者、销售者收集其产品废弃物。四是由于废电池在运输、储存过程中，可能造成环境污染，因此，应建立起完善的废电池运输管理制度、储存管理制度，把好运输、储存关口，防止二次污染。五是采取电池“以旧换新”的办法，对消费者适当让利，以促进废旧电池的回收。
第五篇：低碳先进个人事迹材料
该同志坚持以科学发展观为指导，以低碳生活为引领，加强和改进本单位工作，为发展低碳经济提供了强大的精神动力和智力支持。
第一，在舆论引导上下功夫。召开职工大会、座谈讨论、理论研讨、宣传橱窗、闭路电视等多种形式，大力宣传低碳经济的概念、内涵、措施和发展低碳经济的重要性、必要性,进一步增强“发展低碳经济，促进又好又快发展”的紧迫感、危机感、责任感和“低碳文化”、“节能减排”意识。二是大力宣传“绿色出行”、“绿色办公”、“绿色消费”等行为，大力发扬中华民族勤俭节约的优良传统，大力倡导勤俭节约精神，大力提倡简约的生活方式，并将节俭精神、节俭文化、环保意识、低碳生活普及到各个方面，转化为干部职工的自觉行动，鼓励员工外出多步行或乘公交车;坚持办公多用电子邮件、MSN等即时通讯工具，少用打印机和传真机;坚持使用环保购物袋、废物再利用……
第二，在凝心聚力上下功夫。一是积极开展谈心交心活动，摸清员工的思想动向和内心变化，知道员工需要什么、盼望什么，有的放矢加强职工思想政治工作，沟通疏导，释疑解惑，排忧难解，理顺情绪，化解矛盾，和谐共事，快乐工作。二是加大资金投入力度，加快优化员工的生活、生产环境，营造整洁优美、健康向上的文化环境和工作氛围，使员工们对组织有着强烈的归属感和使命感，将个人价值的实现与地税事业联系在一起。三是积极开展 “献爱心、送温暖”活动，千方百计创造条件，帮助职工战胜困难、解决困难、走出困境，使其亲身感受组织的关怀和大家庭的温暖，进一步增强凝聚力和向心力。四是积极开展融思想性、知识性、趣味性于一体的文化娱乐活动(如：举办书法、绘画、摄影、桌上运动会等)用丰富多彩、健康向上的文化活动来占领职工文化业余生活阵地，培育团队精神，把干部职工的力量和智慧聚集到发展低碳经济，实现又好又快发展之中，创造新业绩，做出新贡献，谱写新篇章。
第三，在培训提高上下功夫。一是将“创建学习型组织，争当知识型员工”活动融入到文化建设之中，以提高思想道德素质、科学文化素质和职业技能素质为核心，以增强学习能力和创新能力为重点，以提升单位自主创新能力和核心竞争能力为目的，建立完善“争先创优”活动组织领导体系、考评指标体系和保障体系，从规划的制定和实施、阵地建设、经费使用，到培训执行情况的监督考核以及将职业技能培训、经费保证纳入职代会、政务公开、集体合同内容，从制度上监督保证职工参加学习培训权利的落实。二是积极推行网络教育、广播电视教育，广泛开展技能竞赛、岗位练兵和名师带徒等多样化的培训活动，努力形成现代化的员工教育培训模式，适应发展低碳经济的需要。三是牢固树立“培训出人才、人才促发展”的思想观念，大力实施“人才兴税”战略，按照发展低碳经济的要求和规律，大力实施“经济技术创新工程”，广泛开展拜师结对、 技术练兵、练绝技献绝招等活动，建立完善与之相适应的优秀发明项目、先进操作法和绝技高招表彰奖励机制，让知识技术型员工有荣誉、有地位、有实惠，激发内在动力，使之成为知识型、技术型、创新型职工队伍。