釋放負(fù)離子功能材料的研究進(jìn)展＊

趙 明 夏昌奎 彭西洋 劉位浪

（杭州諾貝爾集團(tuán)有限公司 杭州 311122）

釋放負(fù)離子功能材料的研究進(jìn)展＊

趙 明 夏昌奎 彭西洋 劉位浪

（杭州諾貝爾集團(tuán)有限公司 杭州 311122）

建材標(biāo)準(zhǔn)JC/T 2040－2010《負(fù)離子功能建筑室內(nèi)裝飾材料》的起草和實(shí)施有力地推動(dòng)了釋放負(fù)離子功能材料的研究和應(yīng)用。筆者介紹了負(fù)離子的來源、種類、測量技術(shù)與評價(jià)方法及其作用機(jī)理，綜述了釋放負(fù)離子功能材料的制備及應(yīng)用方面的研究進(jìn)展，展望了釋放負(fù)離子功能材料的發(fā)展前景。

功能材料 負(fù)離子 研究進(jìn)展

前言

國家工業(yè)和信息化部分別于2010年11月22日和2011年3月1日發(fā)布和實(shí)施了建材標(biāo)準(zhǔn)JC/T 2040－2010《負(fù)離子功能建筑室內(nèi)裝飾材料》，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了負(fù)離子功能建筑室內(nèi)裝飾材料的負(fù)離子性能測試方法、技術(shù)指標(biāo)、結(jié)果處理和判定。標(biāo)準(zhǔn)從適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、標(biāo)記、一般要求和技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等方面進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施再次引起人們對釋放負(fù)離子功能材料研究的極大興趣。

在外界某種條件的作用下，呈電中性的空氣氣體分子外層電子脫離原子核的束縛從軌道中逸出，使部分氣體帶正電荷，這些正電荷和逸出的電子與某些中性分子或原子結(jié)合成為陽離子和陰離子，即正離子和負(fù)離子（Aero anion）。由于氧分子較之N2、CO2等分子更具親電性，因此，氧分子優(yōu)先獲得電子而形成負(fù)離子，故負(fù)離子主要由氧離子組成，又被稱為負(fù)氧離子。負(fù)離子就是帶負(fù)電荷的單個(gè)氣體分子和輕離子團(tuán)的總稱。根據(jù)大地測量學(xué)和地理物理學(xué)國際聯(lián)盟大氣聯(lián)合委員會(huì)采用的理論，負(fù)離子分子式為O2－（H2O）n，或 OH－（H2O）n，或CO4－（H2O）n（n＝8～10）［1］。能釋放負(fù)離子的負(fù)離子功能材料是一種能夠改善環(huán)境污染的新型功能材料。

1 負(fù)離子簡介

1.1 負(fù)離子的來源

負(fù)離子是一種重要的空氣調(diào)節(jié)劑，被譽(yù)為“空氣維生素和生長素”。一般來說，負(fù)離子產(chǎn)生方式可分自然產(chǎn)生和人工產(chǎn)生兩種［2］。

1.1.1 自然界空氣中負(fù)離子的產(chǎn)生

自然界空氣中負(fù)離子的主要來源是由宇宙射線、陽光紫外線、巖石土壤中的放射性元素放出的射線激發(fā)，以及雷電電擊激發(fā)，風(fēng)暴、瀑布、海浪沖擊磨擦等作用，使大氣中的氣體分子的外層電子擺脫原子核的束縛從原子中逸出，變?yōu)檎x子，逸出的自由電子，自由程極短，很快附著在某些氣體分子或原子上（特別容易附著在氧或水分子上），成為空氣負(fù)離子。另外，雨水的分解，森林、植物的光合作用所制造的新鮮空氣等也含有負(fù)離子。

1.1.2 人工條件下空氣中負(fù)離子的產(chǎn)生

人造負(fù)離子主要采用高壓靜電場、高頻電場、紫外線、放射線和水的撞擊等方法使空氣電離，從而產(chǎn)生負(fù)離子。當(dāng)前大多是用上述方法產(chǎn)生負(fù)離子，然后借助于風(fēng)機(jī)和其他手段，將負(fù)離子吹送到所需處［3］。人工條件下產(chǎn)生空氣負(fù)離子的方法仍有一些缺陷，如電暈放電在產(chǎn)生負(fù)離子時(shí)會(huì)造成大量的臭氧；水發(fā)生型在產(chǎn)生空氣負(fù)離子時(shí)，雖具有不產(chǎn)生有害氣體的優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本較高，使用環(huán)境的濕度較大；放射發(fā)生負(fù)離子的同時(shí)需要有特殊的防輻射措施，使用不當(dāng)會(huì)對人體產(chǎn)生極大的危害，因此，在一般情況下不宜使用［4］。在產(chǎn)生空氣負(fù)離子的方法中，利用天然無機(jī)礦物（如：電氣石、六環(huán)石、蛋白石、奇冰石、奇才石、古代海底礦物層等）獲得空氣負(fù)離子是最經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用最廣泛的方法，也是目前人們研究、開發(fā)最多的方法［5］。

1.2 負(fù)離子的種類

負(fù)離子以其直徑大小分為小、中、大離子3種［6］。小離子的直徑為0.001～0.003μm，壽命在數(shù)秒至數(shù)十秒之間；當(dāng)一個(gè)離子周圍聚集著幾個(gè)中性分子時(shí)，就形成了中離子，中離子直徑為0.003～0.030μm；當(dāng)小離子附著在塵埃顆粒上就形成了大離子，大離子的直徑為0.030～0.100μm。大離子的壽命很短，只有幾十秒至數(shù)分鐘。這是由于一部分正負(fù)離子互相碰撞，或與地面碰撞中和而失去電性；一部分大離子由于有較大的體積，容易碰到帶異性電荷的離子而中和失去電性；還有一部分離子與大氣中的氣溶膠粒子碰撞后降至地面而消失。通常一代空氣離子的壽命最長只有幾分鐘。由于小離子具有最大的生物活性，因此，平時(shí)所說的空氣負(fù)離子是指小離子。

1.3 負(fù)離子的測量技術(shù)

空氣負(fù)離子的濃度以每立方厘米空氣含有的空氣離子數(shù)量來表示，單位為“個(gè)/cm3”。目前，可用于測量空氣負(fù)離子的儀器主要有美國的BECKETT型、IC－1000型、Moody型便攜式空氣離子測定儀；日本生產(chǎn)的AK－103型便攜式空氣離子測定儀、KEC28002型空氣離子測定儀、COM3010－PRO型負(fù)離子測試儀（SYSTEM.INC公司生產(chǎn)）以及ITC2201A型空氣離子測量儀；我國的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18809－2002《空氣離子測量儀通用規(guī)范》起草單位東南電子研究所的DLY6A－232、DLY4G－232、建材標(biāo)準(zhǔn)JC/T 1016－2006《材料負(fù)離子發(fā)生量的測試方法》起草單位中國建筑材料科學(xué)研究院研發(fā)的靜態(tài)離子測試設(shè)備、石家莊無線電四廠和上海申發(fā)檢測儀器廠的空氣離子測試設(shè)備等［7］。

1.4 負(fù)離子的評價(jià)方法

負(fù)離子的科學(xué)評價(jià)必須以科學(xué)評價(jià)模型和標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。關(guān)于負(fù)離子的評價(jià)方法，目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。通常采用的主要有：單極系數(shù)、空氣離子舒適帶（英國）、重離子與輕離子的比；安培空氣離子評價(jià)系數(shù)（日本），空氣離子相對密度（德國）等。其中，單極系數(shù)（q）是指空氣中正、負(fù)離子的比值，即q＝n＋/n－。許多學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)q≤1時(shí)，才能給人以舒服感覺。安培空氣離子評價(jià)系數(shù)（日本，CI），CI＝n－/1 000q，n－為空氣負(fù)離子，CI值要大于或等于0.7，空氣才屬清潔［8］。中國學(xué)者石強(qiáng)提出了空氣負(fù)離子系數(shù)的概念［p＝n－/（n－/n＋）］，同時(shí)提出了森林空氣離子評價(jià)模型：FCI＝p×n－/1 000，并利用此模型分析研究了大量在森林環(huán)境中測得的空氣離子濃度數(shù)據(jù)，采用標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)正態(tài)變換法，制定出了森林游憩區(qū)空氣負(fù)離子分級標(biāo)準(zhǔn)（SGFA）及評價(jià)指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)（EISGFA）。目前，這些空氣離子評價(jià)指標(biāo)中，最常用的是單極系數(shù)和空氣離子評價(jià)系數(shù)，在國內(nèi)外許多研究中已成功應(yīng)用［9］。

2 釋放負(fù)離子功能材料的作用機(jī)理

2.1 抗菌、抑菌作用

由于負(fù)離子材料周圍有104～107V/m的強(qiáng)電場，細(xì)菌在電場及電場所形成的0.06mA微電流的作用下，被殺死或抑制分裂增生。經(jīng)國家權(quán)威部門檢測，負(fù)離子素對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抗菌抑菌率＞99%，而且據(jù)測定，細(xì)菌大多帶正電荷，在空氣或水中，被大量H3O2－包覆或被H3O2－中和，使其失去了增生與繁殖的條件，進(jìn)一步加強(qiáng)了抗菌、抑菌效果；同時(shí)負(fù)離子材料本身具有的遠(yuǎn)紅外線發(fā)射能力也使靠遠(yuǎn)紅外線輻射的電磁波能量起到輔助的抗菌、抑菌作用，消除各種細(xì)菌對人體的危害，增進(jìn)人體健康［10］。

2.2 產(chǎn)生負(fù)離子

人們在森林、瀑布、郊外或雨后會(huì)感到空氣清新、呼吸舒暢和身心輕松愉快，這是因?yàn)榭諝庵胸?fù)離子顯著增多的緣故?？諝庵械呢?fù)離子使細(xì)胞活化并加速新陳代謝、凈化血液、穩(wěn)定神經(jīng)系統(tǒng)，使體內(nèi)氧自由基無毒化，提高人的免疫力［10］。當(dāng)空氣中的水分子進(jìn)入負(fù)離子素電場空間內(nèi)（一般為半徑10～15μm的球形）會(huì)立即被永久電極電離，發(fā)生H2O —→OH－＋H＋的反應(yīng)，由于H＋移動(dòng)速度很快（H＋的移動(dòng)速度是OH－的1.8倍），它迅速移向永久電極的負(fù)極，吸收一個(gè)電子，變?yōu)镠2逸散到空氣中；而OH－則與另外的水分子形成H3O2－負(fù)離子。這種變化只要空氣濕度不為零就會(huì)不間斷地進(jìn)行，形成負(fù)離子（H3O2－），具有永久發(fā)射功能，而不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)引發(fā)其它副作用。

2.3 發(fā)射遠(yuǎn)紅外線

釋放負(fù)離子功能材料是一種對人體健康非常有益的遠(yuǎn)紅外線發(fā)射材料，它的單元體的正、負(fù)電荷無對稱中心，即具有偶極矩。當(dāng)它們做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的偶極矩發(fā)生變化，即熱運(yùn)動(dòng)使極性分子激發(fā)到更高的能級，當(dāng)它們向下躍遷時(shí)把多余的能量以電磁波的方式放出。人體吸收遠(yuǎn)紅外線最佳波長為9.6μm，而負(fù)離子陶瓷添加劑發(fā)射遠(yuǎn)紅外線的波長在2～18μm范圍內(nèi)，并且輻射功率發(fā)射密度為0.04W/cm2，比人體細(xì)胞能量密度0.03W/cm2略高。據(jù)文獻(xiàn)資料證實(shí)，負(fù)離子陶瓷添加劑發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線與人體協(xié)調(diào)很好，可被人體全部吸收［10］。

3 釋放負(fù)離子功能材料的研究現(xiàn)狀

日本久保，中國金宗哲、姚鼎山、梁金生等對電氣石進(jìn)行了深入的研究；李青山、劉奎元發(fā)現(xiàn)了海鷗石、六環(huán)石、砭石釋放負(fù)離子的機(jī)理。他們創(chuàng)制了數(shù)十類系列功能產(chǎn)品，申請了數(shù)百項(xiàng)發(fā)明專利，提出了把負(fù)離子環(huán)境帶回家，把健康送給每個(gè)人的理念，通過負(fù)離子博物館宣傳，普及負(fù)離子知識，讓人們認(rèn)識負(fù)離子，了解還原電子理論，筑起健康萬里長城。

3.1 釋放負(fù)離子功能材料在陶瓷行業(yè)中的應(yīng)用

負(fù)離子材料可以直接加入陶瓷坯體制成負(fù)離子陶瓷材料，也可以加入陶瓷的釉料中，做成陶瓷過濾球、墻磚、地磚、衛(wèi)生潔具等產(chǎn)品。

王克承［11］經(jīng)過4年多的精心研究，用超微粉碎技術(shù)與低溫?zé)Y(jié)技術(shù)將電氣石（Tourmaline）粉體應(yīng)用于水質(zhì)改良，設(shè)計(jì)了一套生態(tài)抑菌過濾池。該過濾池的核心技術(shù)在于使用了電氣石負(fù)離子陶瓷球?yàn)檫^濾材料。它是用一種專用的液態(tài)磨，經(jīng)過5道工序，將硬度7.5的寶石碾磨成d90≤1～0.5μm的超微粉體，然后復(fù)配納米光催化劑，利用活性晶體載體燒結(jié)成陶瓷球，其燒結(jié)溫度低于600℃。

黃鳳萍［12］通過將電氣石直接加入陶瓷坯體中，將載銀抗菌劑和TiO2通過浸漬復(fù)合在坯體表面及坯體通孔表面，制成了具有釋放負(fù)離子和抗菌雙重作用的陶瓷產(chǎn)品。電氣石的加入量為10%，銀系抗菌劑和TiO2抗菌劑合量大于2%，其中銀系抗菌劑占1/3左右，燒結(jié)溫度為1 080～1 090℃，即可具有較強(qiáng)的負(fù)離子釋放和抗菌能力，而且負(fù)離子有效地增強(qiáng)了抗菌劑的抗菌能力，具有較長的使用壽命。

陳麗蕓［13］通過將電氣石細(xì)碎后加到鑄鐵搪瓷面釉中，并對鑄鐵搪瓷的制作工藝進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，獲得了具有產(chǎn)生負(fù)離子功能的鑄鐵搪瓷。經(jīng)ITC－201ASmart Ions Monitor負(fù)離子測試儀檢測，其發(fā)射負(fù)離子最高可達(dá)28 090個(gè) /cm3，1min平均值為1 160個(gè) /cm3。該鑄鐵搪瓷面釉中所磨加的電氣石，經(jīng)過涂搪燒成后，其晶體結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生相變，仍為六方柱狀晶體。從而得出磨加電氣石超細(xì)粉體是使該鑄鐵搪瓷獲得負(fù)離子功能的主要原因。另外，搪瓷面釉中加入超細(xì)電氣石粉體后，其白度和光澤度發(fā)生了變化。當(dāng)電氣石含量不大于10%時(shí)，所制備的含電氣石搪瓷樣品的白度和光澤度基本符合鑄鐵搪瓷釉的要求。

鄭柳萍等［14］以鋰輝石、高嶺土等為原料，添加綠柱石和錳鹽等混合添加劑，同時(shí)引入一定比例的硅酸鋯和TiO2等作為助劑，研制成BIO生態(tài)陶瓷粉料，并嘗試將其應(yīng)用于陶瓷壺的制作工藝中，研制成可在電磁爐上加熱使用的瓷壺。采用靜態(tài)空氣離子測試儀進(jìn)行空氣負(fù)離子發(fā)生量檢測，得到負(fù)離子增量為1 406個(gè)/cm3·s。

筆者將自制的負(fù)離子催化劑以添加劑的形式外加入?；u坯體配方原料中，經(jīng)過球磨化漿、噴霧制粉或者將自制的負(fù)離子催化劑添加入?；u坯體的噴粉粉料中，經(jīng)過細(xì)磨成微粉，再經(jīng)成形、干燥、燒成、切割、拋光后，采用日本SYSTEM.INC公司生產(chǎn)的負(fù)離子測試儀（型號COM3010－PRO）檢測所制備的?；u產(chǎn)生負(fù)離子濃度，其濃度為為750～2 000個(gè)/cm3。所制備的?；u具有永久產(chǎn)生負(fù)離子的功能，只需將?；u鋪設(shè)在居室內(nèi)，即可持續(xù)不斷的向周圍的環(huán)境產(chǎn)生負(fù)離子，能夠顯著改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，有益人體健康。所制備的玻化磚符合GB 6566－2001《建筑材料放射性核素限量》中A類裝修材料要求，其產(chǎn)銷與使用范圍不受限制。

另外，人工合成負(fù)離子發(fā)生材料是采用兩種或兩種以上的天然礦物質(zhì)，通過一定的加工方式合成一種具有釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的材料。金宗哲等［15］采用ZnO，CaCO3和Al（OH）3相混合，所合成的負(fù)離子粉負(fù)離子的產(chǎn)生量約為100個(gè)/cm3，6h殺菌率最大為100%，其VOC凈化率最高達(dá)50%。他們還研制出一種稀土激活電氣石復(fù)合粉體，用于建筑物的內(nèi)墻裝飾材料，室內(nèi)空氣負(fù)離子濃度達(dá)到室外曠野水平［16］。該空氣負(fù)離子粉體用于纖維、塑料等，其負(fù)離子釋放功能可達(dá)到1 200個(gè)/cm3。梁金生等［17］采用新的合成方法，合成了可同時(shí)具有抗菌、活化水、輻射超強(qiáng)遠(yuǎn)紅外、產(chǎn)生負(fù)離子和溶出微量元素等功能的陶瓷材料。寧珅等［18］利用浸漬CsI的方法在微孔晶體材料12CaO·7Al2O3（C12A7）表面摻雜Cs元素，不僅降低了氧負(fù)離子的發(fā)射溫度，還大幅增強(qiáng)了發(fā)射強(qiáng)度；氧負(fù)離子發(fā)射增強(qiáng)的主要原因歸結(jié)于浸漬CsI后其表觀活化能的降低。陳榮坤［19］把電氣石、納米TiO2、納米組裝的無機(jī)抗菌劑、氧化鋁等幾種原料混配后得到超細(xì)負(fù)離子空氣凈化材料。經(jīng)檢測，負(fù)離子發(fā)射率為2 000個(gè)/cm3，將其按內(nèi)墻涂料的1%添加，在面對國家標(biāo)準(zhǔn)10倍濃度的情況下，經(jīng)檢測120h對甲醛、氨、苯的去除率達(dá)90%以上。

3.2 釋放負(fù)離子功能材料在環(huán)境工程領(lǐng)域的應(yīng)用

電氣石在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的獨(dú)特作用由日本學(xué)者［20］在20世紀(jì)80年代末發(fā)現(xiàn)，源于常年積雪的富士山河里的水很難被污染。Kubo等注意到河水流經(jīng)火成巖的地層，這引起了他對電氣石的研究，發(fā)現(xiàn)了電氣石存在永久性電極。由于電氣石類似于磁鐵磁極的自然電極的存在，不僅具有抗水污染作用，而且還可以用于凈化空氣和生活保健用品。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，日本采用電氣石和微生物的混合超微粒子撒布的方法凈化琵琶湖的龐大污水處理工程。

湯云暉等［21］研究了電氣石的粒度、用量及環(huán)境條件（如pH值、溫度、攪拌）等對水中Cu2＋吸附的影響，分析了電氣石對Cu2＋廢水的凈化原理，電氣石本身的靜電場對Cu2＋的吸附作用使Cu2＋與表面的離解產(chǎn)物OH－在電氣石表面發(fā)生反應(yīng)，形成沉淀，從而達(dá)到凈化水的目的。

冀志江等［22］研究電氣石對水pH值的影響。發(fā)現(xiàn)電氣石顆粒的電極性能夠影響水溶液的氧化還原電位，調(diào)節(jié)水溶液的pH值，使之趨向中性。使酸性溶液pH值增大，除電極性之外，表面吸附H＋和表面位離子交換吸附H＋也是重要因素。使堿性溶液pH值減小的主要因素是電氣石的電極性。電氣石可利用其電極性以及對水體的氧化還原性影響處理污水。

韓躍新等［23］研究了電氣石吸附廢水中Pb2＋的過程，討論了吸附時(shí)間、溫度、用量、pH值、Pb2＋濃度等條件對吸附效果的影響，分析了電氣石對含Pb2＋廢水的吸附機(jī)理。電氣石本身的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)，使其具有特殊的性能，可使Pb2＋溶液的pH值升高，生成羥基化表面（MeOH），吸附的Pb2＋在電氣石表面發(fā)生反應(yīng)形成沉淀。研究結(jié)果表明，電氣石對Pb2＋有較好的吸附效果。

吳瑞華等［24］研究認(rèn)為：電氣石具有永久性的自發(fā)電極，電氣石微粒周圍存在著以C軸軸面為兩極的靜電場。在電場作用下，水分子發(fā)生電解，形成活性分子H3O＋，吸引了水中的雜質(zhì)、污垢，凈化了水質(zhì)，OH－和水分子結(jié)合形成負(fù)離子，改善了人們的生活環(huán)境。

3.3 釋放負(fù)離子功能材料在紡織行業(yè)中的應(yīng)用

在紡織工業(yè)中，有各種含負(fù)離子材料的紡織物面料制作的衣物。穿著負(fù)離子材料處理過的服裝，可在人體周圍形成負(fù)離子的聚集效應(yīng)，對人體起到抗菌保健的作用。日本是負(fù)離子功能紡織品最先研制開發(fā)成功的國家，已形成負(fù)離子功能紡織品的成熟市場。負(fù)離子床上用品、服裝、鞋帽、洗浴用品、體育防護(hù)用品等通過與皮膚的直接接觸、摩擦，產(chǎn)生美容美體、健康祛病的作用；負(fù)離子室內(nèi)布藝則營造出室內(nèi)負(fù)離子空氣氛圍，呵護(hù)人們的健康。如日本生產(chǎn)的“HOLIC”織物，其A4紙大小的織物在空氣中可產(chǎn)生150個(gè)/cm3的負(fù)離子。

我國負(fù)離子紡織品中使用的高效多功能負(fù)離子材料，其原料均選自純天然礦物，經(jīng)高科技手段進(jìn)行配比、提煉、復(fù)合加工而成。經(jīng)國家權(quán)威部門檢測，我國負(fù)離子功能紡織品模擬紡織品使用狀態(tài)下與人體摩擦產(chǎn)生的負(fù)離子達(dá)到3 600個(gè)/cm3，完全達(dá)到日本同類產(chǎn)品的水平；在4～14μm波長范圍內(nèi)遠(yuǎn)紅外線輻射率高達(dá)91%；去除游離甲醛等有害氣體的能力均在90%以上，洗滌50次，其功能損失不超過10%［25］。

4 釋放負(fù)離子功能材料的研究方向

釋放負(fù)離子功能材料是繼遠(yuǎn)紅外功能粉體之后的又一新的高技術(shù)含量產(chǎn)品。釋放負(fù)離子功能產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用，為功能材料行業(yè)提供了提升產(chǎn)品檔次、擴(kuò)大市場份額、提高企業(yè)知名度的機(jī)遇，更主要的是負(fù)離子功能產(chǎn)品為人們的日常生活提供了一種實(shí)際的、全新的、多方位的健康呵護(hù)，結(jié)合現(xiàn)有的研究及應(yīng)用狀況，筆者認(rèn)為在當(dāng)前負(fù)離子功能材料的研究基礎(chǔ)上還應(yīng)該加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究：

1）負(fù)離子材料結(jié)構(gòu)和性能的深入研究。負(fù)離子材料在建筑行業(yè)、環(huán)保行業(yè)、紡織行業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。人們往往重視其性能和應(yīng)用，而忽略了對其結(jié)構(gòu)的深入研究，因此，研究產(chǎn)生負(fù)離子材料的結(jié)構(gòu)將為負(fù)離子功能材料的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用提供科學(xué)的方法和理論依據(jù)。

2）人工合成負(fù)離子產(chǎn)生材料。由于常用的負(fù)離子產(chǎn)生材料如電氣石、蛋白石等產(chǎn)地稀少，因此其價(jià)格昂貴。這就極大地限制了電氣石等負(fù)離子發(fā)生材料的大規(guī)模應(yīng)用。采用人工合成負(fù)離子發(fā)生材料不但可以降低負(fù)離子陶瓷材料的生產(chǎn)成本，還將大大促進(jìn)負(fù)離子功能材料的大規(guī)模應(yīng)用。

3）開發(fā)新的用途。最近幾年，負(fù)離子功能材料被廣泛應(yīng)用于墻磚、地磚、衛(wèi)生潔具、水的過濾、紡織品等方面。通過對負(fù)離子功能材料結(jié)構(gòu)和性能的深入研究，希望能發(fā)現(xiàn)負(fù)離子材料新的性能，發(fā)明新的負(fù)離子功能材料，開發(fā)負(fù)離子功能材料新的用途，從而提升釋放負(fù)離子產(chǎn)品的檔次和附加值，使其在競爭日益激烈的功能材料行業(yè)中處于不敗之地。

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Research Development of Functional Materials Releasing Negative Ions

Zhao Ming，Xia Changkui，Peng Xiyang，Liu Weilang（Hangzhou Nabel Group Co.，Ltd.，Hangzhou，311122）

The newly issued building material industry standard－indoor decorative materials with the function of negative air ion（JC/T 2040－2010）has draw many people’s attention to the research and application of the functional materials releasing negative ions.This paper introduces the origin，classification，measurement，evaluation and functional mechanism of the negative ions.The preparation and application of the functional materials releasing negative ions have been reviewed.The future development of the functional materials releasing negative ions has also been prospected.

Functional materials；Negative ions；Research development

TQ174.75

A

1002－2872－（2011）08－0044－04

趙明（1966－），本科，高級工程師；主要從事建筑陶瓷材料研究。E－mail：cindy@nabel.cc