環(huán)保材料將成為主導(dǎo)

把傳統(tǒng)材料，環(huán)保材料和健康材料為一體化的環(huán)保保健材料將成為 21世紀(jì)材料業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。最后實現(xiàn)全社會生產(chǎn)的全循環(huán)才能實現(xiàn)全世界的可持續(xù)發(fā)展，這應(yīng)該是新世紀(jì)研究開發(fā)的總目標(biāo)。
5月11日下午，在第四屆國際建筑與材料高層論壇上，全國政協(xié)委員，日本東北大學(xué)工學(xué)博士、博士研究生導(dǎo)師，國家級專家，我國著名材科學(xué)家金宗哲教授如是說。久負(fù)盛名的金教授，在演講臺上揮灑自如，妙語連珠，學(xué)者風(fēng)范畢顯無遺，令聽者如癡如醉，贏得滿堂彩。
繼18世紀(jì)的工業(yè)革命帶來煤煙污染、19世紀(jì)石油和汽車工業(yè)發(fā)展帶來光化學(xué)煙霧污染之后，現(xiàn)在人類
又進(jìn)入了室內(nèi)空氣污染為標(biāo)志的第2 代污染時期。國際上公認(rèn)室內(nèi)污染被列入對公眾健康危害最大的環(huán)境因素。室內(nèi)有害氣體的含量比室外高10～100倍。室內(nèi)污染源主要是建筑 裝飾材料、家具木制品的膠粘劑及漆料、其他燃燒物、人體代謝廢棄物等。據(jù)北京化學(xué)物質(zhì)毒性鑒定檢測中心介紹，僅北京市每年發(fā)生有毒建材引起的急性中毒事件約400起，中毒人數(shù)達(dá)萬人，死亡人數(shù)為350人，慢性中毒高達(dá)10萬人次。全球每年因室內(nèi)空氣污染導(dǎo)致死亡人數(shù)達(dá)280 萬人。
建材發(fā)展史上，大體上經(jīng)歷了“秦磚漢瓦”時代，金屬和水泥時代和有機(jī)化學(xué)建材時代。石材和木材之后發(fā)展的粘土磚瓦的出現(xiàn)是全球大氣污染的開始。日本生態(tài)專家認(rèn)為：秦始皇為了修筑長城破壞和燒壞了大量的森林和綠色土地，加速了北方沙漠地帶的形成和發(fā)展。
室內(nèi)空氣污染的新世紀(jì)，導(dǎo)致建筑材料發(fā)展上的新世紀(jì)。新世紀(jì)建材的研究開發(fā)應(yīng)著眼于有利于環(huán)境、有利于人身健康。由此出現(xiàn)了環(huán)保材料、保健材料（健康材料）、空氣凈化功能建材等。這類環(huán)保保健建材在建材工業(yè)史上打開了新的一頁。
納米材料是納米技術(shù)中重要的組成部分。納米材料對顏料、陶瓷、水泥等制品的改性將有很大貢獻(xiàn)。如柯達(dá)公司發(fā)明的顏料具有分子染半功能的納米粉，預(yù)計將給彩色印像技術(shù)帶來革命。納米氧化鋁添加到氧化鋁陶瓷中，顯著地起到增強(qiáng)增韌作用。納米材料對于解決陶瓷材料的脆性問題行之有效，提高可靠性，擴(kuò)大陶瓷材料的應(yīng)用開辟了一條新的途徑?？芍圃旃鈱W(xué)功能材料、制冷材料和各種功能的涂覆材料。
完全的納米涂覆材料離商業(yè)化尚有相當(dāng)一段距離，只有在軍事上有所應(yīng)用，但借助于傳統(tǒng)地涂覆技術(shù)，添加少量的納米材料或在線形成納米顆粒，可使傳統(tǒng)的涂層的功能得到飛躍，技術(shù)上不一定增加太大的投入，這種納米復(fù)合涂覆材料可很快就可走向市場。添入納米材料可提高硬度、減少摩擦形成自潤化性（
用C60巴基管制備出超級潤滑材料），可提高耐高溫、搞氧化和老化。陶瓷面磚和衛(wèi)生潔具中可產(chǎn)生抗菌、保潔效果。納米無機(jī)涂料，可解混凝土的表面腐蝕和老化及防滲水性。這種涂料在混凝土或水泥漿表面形成玻璃態(tài)或者離子化膠態(tài)注入到微裂和孔隙之中與水泥反應(yīng)形成新的硅酸鹽復(fù)合體，可提高彎曲強(qiáng)度2～3倍，形成防水材料。
納米稀土是今后研究的新方向。中國建材研究院考慮到光催化、金屬離子的激活作用以及復(fù)合鹽的抗菌效果，采用了稀土離子和分子的激活催化手段，在材料的禁帶中增加新的表面能級，增加活性氧自由基
，在可見光條件下也具有光催化作用。由此提高了材料的多功能保健抗菌效果的空氣凈化效果。
我國是稀土生產(chǎn)大國，資源豐富。研究開發(fā)利用納米稀土和納米材料，將它們應(yīng)用于各種功能材料及功能建材和環(huán)保保健材料方面，具有廣闊的應(yīng)用前景。
建材的發(fā)展，由秦磚漢瓦時代，到主要考慮鋼筋混凝土強(qiáng)度為主的時代，然后輕質(zhì)高強(qiáng)的板材石膏板、礦棉板、GRC板等，既要考慮強(qiáng)度又要考慮保溫、吸聲、隔音和美觀。21世紀(jì)中選用材料，不僅要考慮材料強(qiáng)度、特性、成本和資源等因素，還要考慮制造和使用再循環(huán)總過程中，地球環(huán)境負(fù)擔(dān)為最小，是否有利于健康。因此要求建筑材料具有環(huán)保保健功能，這種功能首先是，空氣凈化、抗菌、產(chǎn)生負(fù)離子等森林環(huán)境功能。這種功能是通過光催化、離子交換、吸附和化合、分解等功能方法，進(jìn)一步通過表面處理技術(shù)、雜化技術(shù)和納米材料技術(shù)和稀土技術(shù)等多種技術(shù)來實現(xiàn)的。
生態(tài)環(huán)境和一切物質(zhì)的變化和發(fā)展，都是在無窮的循環(huán)過程中。如：種子變成糧食是一年一循環(huán)，太陽能的作用是一天一循環(huán)，人的生命約 100年一循環(huán)。因而人們的各種活動也應(yīng)當(dāng)遵循這一循環(huán)規(guī)律，但是20 世紀(jì)，生態(tài)環(huán)境大循環(huán)大規(guī)律的破壞給人類帶來了危機(jī)。為此，減少或消除地球負(fù)荷，生產(chǎn)活動中的零排放廢棄物將成為21世紀(jì)要解決的主題。
1970年以來，德國人搞了生態(tài)建筑，日本人搞了環(huán)境住宅。近幾年來，聯(lián)合國科教文提出并組織安排了“零排放”工廠的試驗，也就是工廠的建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)營過程中廢棄物為零。為了全部利用工廠廢棄物和生活垃圾，相應(yīng)的建設(shè)利用廢棄物的工廠，這一過程就是全部物料的循環(huán)過程。
為了可持續(xù)發(fā)展，要解決環(huán)境問題；解決環(huán)境即要解決零排放；最終要解決所有系統(tǒng)的全循環(huán)。然而，全循環(huán)是全社會的問題，某一部門某一環(huán)節(jié)是無法實現(xiàn)的。
90年代，人們更為深刻地認(rèn)識到環(huán)境危機(jī)，“環(huán)保熱”的掀起，環(huán)境意識的增強(qiáng)使人們更積極地投入研究開發(fā)“綠色建材”。在新世紀(jì)進(jìn)入室內(nèi)空氣污染標(biāo)志的第3代污染時期，為進(jìn)一步解決小環(huán)境污染保護(hù)人類健康，我們提出并著手研究“環(huán)保保健材料”，最近提出全社會的全循環(huán)的設(shè)想。
總之，把傳統(tǒng)的建材逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣诘厍颦h(huán)境的綠色建材，并進(jìn)一步提高到有利于健康環(huán)境的環(huán)保健建材是新世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，是保護(hù)生存環(huán)境和人類健康的需要。