生物材料发展前景范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了12篇生物材料发展前景范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

引言

生物医学材料是一种毒副作用较小，生物相容性比较好的具有特殊性能和特殊功能的一种医用材料，它对人的生命，组织器官是无害的。它的发展是以提升人类卫生健康水品，疾病治疗，医疗保健为目的一种生物材料。生物医学材料主要以生物高分子材料，生物陶瓷材料，生物医学复合材料及生物金属材料和生物医学衍生材料为主。现如今生物医学而材料已经广泛应用于医学领域和科研领域。

一、生物医学材料的分类

1、医用高分子材料

所谓生物医学材料领域中发展最好的领域，医用高分子材料自改革开放以来就发展非常迅速，现如今医用高分子材料已经研究出了许多性能量好，应用广泛的制成品。医用高分子材料有很大的便利之处是原材料比较容易获取，加工制成品比较简单，而且研究发现人体大部分组织器官的软组织部位，比如血管，呼吸道等都是由高分子材料构成，这一特点使得医用高分子材料的应用越来越受到人们的重视。

2、生物陶瓷材料

生物陶瓷材料也可以因为其化学组成而被叫做生物无机非金属材料，它也是具有大部分生物医学材料共有的生物特性，它是一种具有很好的生物相容性，与医用高分子材料相比生物陶瓷材料化学性质极其稳定。从性能上来讲，生物陶瓷材料与生物体具有高度亲和性，毒副作用非常小，也很少与生物体产生免疫排斥反应。由于生物陶瓷材料的这些良好特性，近年来也逐渐被研究开发，现已经普遍受到关注。生物陶瓷材料可以分为惰性生物陶瓷和生物活性生物陶瓷。每类生物陶瓷材料都逐渐被广泛利用。

3、医用金属材料

生物金属材料顾名思义具有很强的机械强度，因为这种材料的组成主要是金属或者合金，它的化学组成决定了此种材料具有很好的抗疲劳特性。钛合金和钴合金就是被广泛使用在临床上为人所熟知的医用类金属材料，另外还有不锈钢。它们三者常作为植入材料，主要运用于骨和牙等硬组织的替换。比较常用在临床上的是贵重金属例如金，银和铂，当然一些常见材料比如铁、镁及铜等都有应用于临床试验上，只是这些金属的生物特性不是很好，因此尚未受到专家认可。

4、生物医学复合材料

生物医学复合材料是由两种或两种以上不同材料混合而成，比如现运用于临床的一些生物传感器就是由高分子材料结合生物高分子形成的。另外，人工骨头也可以有碳和钛复合而成。

5、生物医学衍生材料

生物医学衍生材料是将生物组织进行特殊处理形成的，虽然它已经不具有生物活性，但是由于它有着天然生物相同的构型因而在人体修复和替换的过程中成功率比较高。

二、生物医学材料的应用现状

生物医学材料作为一项发展迅速的高新技术产业，它的发展已经受到全世界的普遍关注。现如今随着分子材料和人造器官的广泛使用，生物医学材料交叉着诸多学科成为创新材料的重要组成部分。生物医学材料的运用虽然在亚洲地区发展较快，但目前还主要在经济发达国家具有竞争优势。发达国家现已逐步形成生物材料工业体系，创新材料制成产品比较多，每年的销售额也非常巨大，甚至可以达到药物市场的销售额。目前，主要的生物材料产品中具有代表性的有：人工器官、人工关节、人工股骨头都是运用生物医学材料来替代的。

三、生物医学材料的发展前景

生物医学材料作为新技术革命中高新技术产业，将成为国民经济发展的一个重要驱动力。就我国而言，人口众多、人口老龄化、交通拥挤及卫生医疗状况需要改善的国情来讲，人们在生活水平不断提高的同时对医疗保健的要求越来越高，同时对行业创新的提升具有迫切需求。生物医学材料工业体系解决了众多疾病难题，促进了医疗水平和提高了疾病治疗成功率。现如今，国家已经充分认识生物医学材料的V大发展前景，并投入大量资金用于技术研究、仿制到创新。在全区，如今生物医学材料的发展已经能够与汽车行业在经济发展中的地位相比，销售市场和销售额大幅度扩增。

四、结语

综上所述，生物医学材料具有如此强大的经济竞争实力，具有极大的发展前景。我国这场新技术革命中不仅面临国内设施条件的制约，而且被发达国家的材料工业体系所发展的巨大市场所冲击着。我国争取在新技术革命中能够占一席之地，必须加大对生物材料的研究和运用，从仿制到创新，加强知识产权的保护的同时也要积极向发达国家学习，迅速转化成产业成果，重点突破，追踪生物材料的前沿，形成竞争优势。在国家的重点关注和支持的情况下，生物医学材料这种高新技术产业即将在中国迅猛发展。

[参考文献]

[1]何天白，胡汉杰.功能高分子与新技术[M].北京：化学工业出版社，2001.95～98.

篇2

一、生物材料

生物材料又可以叫做生物技术。它是运用生物学和工程学的原理，根据生物的材料、生物所持有的特有功能组建成具有特定性状的生物新品种，生物材料是在分子生物学、细胞生物学等基础上发展起来的，不仅仅包括基因工程、细胞工程、还有发酵工程，他们之间互相联系，其中最主要的是以基因工程为基础的。我们只有投入到生物材料的研究，才能让给我们做出更大的贡献。

二、生物材料玻璃陶瓷的分类和特点

（一）生物材料的分类。在医学中最早出现的生物材料是医用的金属材料，随着人类社会的进步，生物材料的不断发展，现在生物材料的应用越来越广泛。其中生物材料主要包括医用金属材料、医用高分子材料和医用生物玻璃陶瓷这三方面。特别对于生物玻璃陶瓷，由于生物玻璃陶瓷具有良好的生物相容性和很好的力学性能而受到人们的喜爱。而且它的光泽与人类骨骼的有很高的相似度，所以不易发生脏化的现象，十分适合于填补人体的空洞，填补缺失的牙冠和遮盖的牙面等。

（二）生物玻璃陶瓷的分类和特点。生物玻璃陶瓷现在可以主要分为三类：惰性玻璃陶瓷、可降解陶瓷、生物活性陶瓷。在这三类的应用中惰性玻璃陶瓷这种材料在植入到人体后不容易引起周围组织和全身明显的化学和生物反应。一般来说它具有良好的力学性能，持久的的抗腐蚀性和耐磨性。但是由于它的弹性模量较骨非常高，所以他的生物力学的相容性差，而且容易出现脆性断裂。

第二种是生物可降解陶瓷，这种玻璃陶瓷在植入人体的组织后不引起任何不良的组织反应，能够很好地被新生的组织所取代。但是该种生物材料的玻璃陶瓷强度低而且比较脆，因此在使用的时候不适合用于支撑比较重的部位，因为这些比较重的部位的弯曲力、扭转应力传递到植入体以后会导致植入体的断裂。第三种是生物活性陶瓷，这种生物材料在植入到体内后会与周围的组织发生生物和化学反应，从而能够很好地使得植入体与组织间形成生物的结合。这种生物材料的陶瓷玻璃不仅对人体无害，而且与骨组织的亲和性好，还能与周围的骨组织牢固结合。

三、生物玻璃陶瓷应用方面的优点

（一）生物玻璃陶瓷的独特属性。生物玻璃陶瓷要比普通窗玻璃含有较多的钙和磷，正是基于此能与骨自然牢固地发生化学的结合，而且它具有独特的属性，能在植入的部位迅速而且稳定的发生一系列的表面反应，导致含碳酸盐基磷灰石层的最终形成。此外，生物玻璃陶瓷的生物相容性很好，这些材料在植入体后，不会发生较多的不良反应。

（二）生物材料玻璃陶瓷最合适的运用部位。在人体发生无排斥的炎性及组织坏死等反应并能与骨形成骨性的结合，而且骨结合的强度大，界面结合能力非常好，并且相对来说成骨快。因此目前这种生物材料的玻璃陶瓷适合用于耳小骨的修复，同时对恢复听力也具有良好得效果，但是由于这种生物材料的玻璃强度低，所以只能用于对人体来说受力不大的部位。不管怎么样生物活性玻璃的多孔材料在用作骨组织工程支架方面具有很好的发展前景。

四、生物玻璃材料在应用中的改进

我们都知道生物玻璃陶瓷在生物医用领域具有极大的优越性，但是，它在力学性能方面还存在一定不足，尤其是陶瓷本身的脆性较大，疲劳强度和断裂韧性较低，鉴于这种情况不能应用于复杂的应力承载的环境中。所以为了获得能够更加满足要求的生物玻璃陶瓷材料，我们必须开发增加韧性和强度的方法，使得更适合人类的使用和发展。当前增韧增强的方法主要有粒子增韧、纤维增韧、层状复合增韧、生物性玻璃陶瓷涂层等。

（一）粒子增韧。玻璃陶瓷的粒子增韧是利用生物玻璃陶瓷和其它颗粒的复合方法来提高强度，这种方法应用最广，因为其工艺的过程比较简单。我们通常通过在玻璃陶瓷中添加纳米颗粒来提高材料的强度和韧性。

（二）纤维增韧。纤维增强增韧陶瓷复合材料是在陶瓷材料中添加纤维类材料来提高强度，其增韧机理主要是因模量的不同引起载荷的转移、微裂纹的增韧、裂纹的偏转、纤维的脱粘和纤维的拔出等情况。在轴向的应力作用下，纤维增强陶瓷基体复合材料的断裂包括基体的开裂、基体的裂纹逐渐向纤维和基体间的界面不断扩散、纤维脱粘、纤维的断裂和纤维的拔出等复杂的过程。

（三）层状复合增韧。玻璃陶瓷的层状复合增韧主要是从自然界中的珍珠类材料获得的启示。因为珍珠类的材料钙所占的比重大，所以鉴于此可以克服陶瓷材料的脆性，采用层状的结构，然后加入延性材料，从而制得层状复合材料。

（四）生物活性玻璃陶瓷的涂层增韧。这种增韧方法是把生物的活性材料涂覆在金属基体上，这样得到的复合材料不仅仅具有基体金属的强度和韧性，而且又具有生物活性材料优良的生物活性和生物相容性，这种生物材料的玻璃陶瓷在植入到人体后，可以在短期内与人体的组织形成良好的生物结合。这种增韧方式的金属基体主要包括不锈钢、钛合金等等。

五、结束语

生物材料玻璃陶瓷应用的广阔前景是我们不断进行研究的动力，随着科技的不断发展，我们的医学水平亟待提高，而且我们要向着更加人性化，符合人类的人体方向不断发展，让更加适应人的水平，以人性化为准则，发展更新的生物玻璃陶瓷。

参考文献：

[1]张亚乎，高家诚，王勇.人工关节材料的研究与展望[J].世界莽}技研究与发展，2000、

[2]师昌绪.《材料大词典》[M].化学工业出版社，1994

[3]赫建原，邓先模.复合生物材料的研究进展[J].高分子通报：2002

[4]蒋淑文，齐民.生物医用多孔金属材料的研究进展[J]材料科学与工程，2002

[5]张国军，岳雪梅，金宗哲.颗粒增韧陶瓷裂纹扩展微观过程.硅酸盐学报，1995

篇3

一、功能高分子材料的概念及开发意义

功能高分子材料，是指具有一定传递或存储物质、信息及能量作用的高分子和高分子复合材料。这使得功能高分子材料不仅具有原来的力学性能，同时还兼具如光敏性、导电性、化学反应活性、生物相容性、选择分离性、能量转换性等一系列其他特定性能。按照其功能划分，功能高分子材料主要可分为4类：①物理功能：具体包括超导、导电、磁化等功能；②化学功能：具体包括光的聚合、降解、分解等；③生物功能：具体来说包括生理组织及血液的适应性等；④介于化学、物理之间的功能：主要是指高吸水、吸附等功能方面。

功能高分子材料由于具备特殊的功能，受到了各个领域的广泛重视，特别是其不可替代的诸多特性都为很多领域的技术进步提供了基础和前提，甚至已经因此而诞生出了一批先进的、符合社会发展潮流的新产品。因此，当前各国都加大了对功能高分子材料的人力物力财力投入，面对时间各国的竞争，我国也需要尽快加大对功能高分子材料的研发力度，从而摆脱我国国防、电子、医药和其他尖端领域严重依赖国外功能高分子材料市场的困境。

二、功能高分子材料的研究现状分析

目前针对功能高分子材料的研究和应用现状，主要集中于功能高分子材料的光功能、电功能、生物功能以及反应型功能应用这几个方面：

1.光功能高分子材料

目前的光功能功能高分子材料的研究和应用主要体现在光固化材料、光合作用材料、光显示用材料以及太阳能光板这几个方面，这些具体的应用能通过对光的吸收、储存、传输、以及转换功能，实现对光能的有效利用。例如，目前已经能够通过光功能高分子材料的运用实现光传导来帮助植物的光合作用。此外，运用光功能高分子材料实现手机的太阳能充电也已经成为现实。

2.电功能高分子材料

电功能高分子材料，除了具备良好的导电性能外，其电导率还能根据应用状况的不同，在半导体、金属态和绝缘体的范围进行变化。此外，由于电功能高分子材料一般密度较小、易于加工，同时具备良好的耐腐蚀性，在当前的工业领域中也被广泛的应用。

3.生物功能高分子材料

生物功能高分子材料在生物领域被广泛的应用。如常见的有，由生物功能高分子材料所制成的人体植入物（视网膜植入物、脑积水引流装置等）以及人体义肢等。

4.反应型功能高分子材料

这种高分子材料是一种具备很强化学活性的高分子材料，能够有效的促进化学反应。它是通过对构建高分子骨架，并将小分子反应活性物质通过离子键、共价键、配位键或物理吸附作用进行骨架填充，以实现高分子功能才能的强化化学合成与化学反应的效果。

三、功能高分子材料的发展前景及趋势分析

功能高分子材料具备很多优势特征，这些都使得其更加符合经济发展和社会发展的需求，这也使得功能高分子材料的研究工作在各国的竞争中日益白热化。而去随着投入的不断深化，和技术的不断完善。新型功能高分子材料必然在我们的尖端科学及日常生产生活中扮演越来越重要的角色。功能高分子材料的几种发展趋势。

1.复合高分子材料

目前，功能高分子材料正逐步由均质材料向着复合高分子材料的方向发展，同时其材料的功能也向着多功能材料的方面发展。复合高分子材料往往是在一种基体材料（如金属、陶瓷、树脂等）上，加入增强或增韧作用的高聚物，再通过将多相物复合成一体，就形成了新的复合高分子材料，这种高分子材料能够充分发挥各相的性能优势，因此具有广泛的发展应用前景。在今后的发展中，航天科技、医疗卫生、生活家居、甚至汽车制造等领域，都需要各种高性能的复合高分子材料。

2.环境友好型高分子材料

经济的粗放发展，给整个地球h境都带来了深重的灾难，而随着人们对环保问题的日益重视，各国对各种材料的生态可降解性要求也日益突出。因此，环境友好型高分子材料的开发和深入研究工作，也引起了各国的重视。当前，生物降解技术和环境友好型高分子材料技术大多掌握在发到国家，我国目前还处于追赶阶段。随着世贸组织对环保观念的更加重视，环境友好型高分子材料在产品中的应用优势也将日益显著，为了把握这一趋势，我国要积极开发研究出有自主知识产权的生物降解技术和环境友好高分子材料。

环境友好型高分子材料，通过易水解的高分子的作用在各种生物酶的作用下，能够加速材料的水解反应，帮助材料进行生物降解。这种高分子材料目前研究的重点方向在理化性能、生物相容性、降解速率的控制以及缓释性等方向。

3.隐身性能高分子材料

篇4

现阶段，机电技术不断发展和完善，为我国制造业带来益处，使其生产效率以及经济效益均得到显著提高。与此同时，机电技术对相关技术人员也提出了较高的要求。在实际应用中，技术人员应选择类型适宜的制造技术，以此保障产品质量，也使机电技术得以更好地服务于制造业以及人们的生产生活。

1 机电技术应用的基本内容

生产制造行业的机械构造较为复杂，通常由多个部分组成，具体有发动机以及曲柄连接、启动和专向等。技术人员若想使机械运行的工作效率得到显著提升，一定要致力于采取行之有效方法改善机械性能，并使设备的重量得以适度降低，使设备运转的效率的到有效提高。通常在生产制造过程中，钢材是大多机械产品的主要材料。如今，类似的生产方式已经逐渐显露出颓势。若技术人员想使设备的工作效率得到显著提升，首要的一点，就是改变生产机构。此外，器械生产的主材料也要适当改变。目前，非金属的高分子合成材料或者合金材料在器械生产中应用最广泛，此处所说的合金材料，主要是指强度大，重量小者。一旦器械主体的重量减轻，机械运转的效率就会有相应程度的提高，并使资源的利用效率以及机械的工作效率均得到有效提高。

2 机电技术发展的基本特征

20世纪60年代，机电技术诞生之后，众多问世不久的生产制造技术慢慢应用到生产和生活的诸多领域，致使相关产业的变革得以更好地开展。虽然机电技术在我国的发展应用历史并不长，但在世界范围内，其对于促进机械生产的发展以及提高人类生产力有着非常重要的现实意义。于机械工程领域，计算机技术以及微电子技术已经得到广泛应用，并被应用到机械制造工业中，乃至形成了先进的机电技术。在这种情况下，机械产业逐渐发生了颠覆性的变革，无论是技术机构，还是产品功能、构成，以及产品的生产、管理都产生了较大的变化。鉴于此，工业化生产进入了一个崭新的阶段，其从机械电气时代逐渐过渡到以机电技术为主要模式的时代。

3 机电技术应用的发展前景分析

3.1 智能化的机电技术应用前景分析

近年来，随着信息技术和计算机技术日新月异的发展，机电系统的智能化水平也得到显著提升。在这种情况下，机电技术产品的全息性越发显著。智能化信息处理系统对于机电系统非常重要，技术人员可以据此更好地对系统中的相关信息进行处理。对于此类智能系统，软件技术以及芯片技术是其中最重要的部分。在机电技术中，智能化系统的有效应用能够使层次结构的复杂性得到显著提升，同时，系统的兼容程度也会有很大程度的提高。简言之，对于机电技术的发展，智能化技术非常重要，其可以看作是机电技术发展的必然趋势。

3.2 光电技术的应用前景分析

光电技术的应用对于机电技术有着非常重要的价值和意义，其可以使机电技术中的传感以及动力系统得到显著改善。此外，光电技术还可以有效提高机电系统中的信息处理能力，且有利于机电产品的研发。可以说，光电技术的应用前景十分广泛。

3.3 微型化的机电技术应用前景分析

目前阶段，在生产以及制造半导体产品的过程中，蚀刻技术受到很多专业人士的推崇，通过该项技术，相关技术人员已经在实验室研制出亚微米级的器械元件。若该项技术能够应用在实际产品中，可以为技术人员区分机械系统的部分装置以及控制器提供极大便利。同时，机械与电子可以更好地结合在一起，且传感器以及机体等装置也可被有效整合在一起。在这种情况下，设备的体积会减小，重量也会有所减轻，且可以有效组合成自律原件。可以说，以上是机电技术的一种重要发展趋势。

3.4 仿生化的机电技术应用前景分析

综合目前的行业状况以及各项因素，不难看出，以后机电技术系统的装置会越发依赖信息。系统的智能化以及自动化程度不断提高已经是一个不争的事实，与此同时，其对于信息的依赖度也会有相应提高。如果系统结构呈现出静态状，装置的稳定性会较差；反之，若系统装置呈现出动态状，则装置的稳定性会比较强。以上状况与生物习性有一定相似性，这表明生物系统化会成为机电技术的相关产品的一项重要发展趋势。目前，该项系统还有待于研究和探索，使系统的仿生效果得以真正实现还需要更多的时间。

3.5 环保化的机电技术应用前景分析

现阶段，随着工业的不断发展，人们对生活质量以及人均收入水平都得到了显著提高。与此同时，资源也在递减，且很多资源具有不可再生的特质。此外，较为粗放的管理模式也为我们赖以生存的环境带来负面影响，使环境污染问题日益严重。为此，国家相关部门应对环境保护引起足够的重视，广大群众也要树立环境保护的意识，在生产和生活中秉持可持续发展的理念，以此使我国的综合实力得到显著提升。在此基础上，机电技术可以更好地发展，在使工业生产领域产生一定经济效益的同时，可以最大限度的降低污染，对于环境起到一定的保护效果。为更好地实现这一点，相关人员要采取行之有效的对策，致力于科学技术的革新，并对污染物进行回收和有效处理，积极为机电技术的应用探索出可再生的新能源。

4 结束语

综上所述，机电技术应用发展不可一蹴而就，需要一个缓慢的过程。近年来，在科学技术日益完善的时代背景之下，工业生产中采用的科学技术也越发先进。机电技术的应用与社会的生产力以及科学技术的发展息息相关。简言之，其是社会生产力发展到一定时期的必然产物。随着机电技术的不断发展，其会涉及到越来越多的科学技术，且各项技术之间会表现出一定的渗透性和交叉性。凡此种种，将使机电技术更具发展前景。

【参考文献】

[1]杨奎，代贤龙.机电技术应用的发展前景分析[J].民营科技，2011（1）.

篇5

1.我国煤制气发展前景

煤制气项目是以煤炭为主要原料生产化工和能源产品，传统煤化工主要包括合成氨、甲醇、焦炭和电石四种产品，现代煤制气是指替代石油或石油化工的产品，目前主要包括煤制油、煤制烯烃、二甲醚、煤制天然气等。煤制气是非石油路线生产替代石油产品的一个有效途径。从有关资料看，煤制气的能源转化效率较高，比用煤生产甲醇等其他产品高约13%，比直接液化高约8%，比间接液化项目高约18%。

煤制气前景看好，相对于传统煤化工已经日益明显的“夕阳”特征，而在材料和燃料两个新型煤化工发展方向上，煤质烯烃和煤质乙二醇等煤基材料的发展前景要好于煤制油等新型煤基清洁能源的煤基燃料方向。

2.煤制天然气概述

煤制天然气是以煤为原料，采用气化、净化和甲烷化技术制取的合成天然气。天然气（natural gas）又称油田气、石油气、石油伴生气。开采石油时，只有气体称为天然气；石油和石油气，这个石油气称为油田气或称石油伴生气。天然气的化学组成及其理化特性因地而异，主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体，密度多在0.6～0.8g/cm3，比空气轻。通常将含甲烷高于90%的称为干气，含甲烷低于90%的称为湿气。天然气是一种优质、清洁能源，煤制天然气的耗水量在煤化工行业中是相对较少，而转化效率又相对较高，因此，与耗水量较大的煤制油相比具有明显的优势。此外，煤制天然气过程中利用的水中不存在有无污染物质，对环境的影响也较小。

3.煤制天然气工艺流程

煤制SNG可以高效清洁地利用我国较为丰富的煤炭资源，尤其是劣质煤炭；还可利用生物质资源，拓展生物质的利用形式，来生产国内能源短缺的天然气，然后并入现有的天然气长输管网；再利用已有的天然气管道和NGCC电厂，在冬天供暖期间，将生产的代用天然气供给工业和用作为燃料用于供暖；在夏天用电高峰时，部分代用天然气用于发电；在非高峰时期，可以转变为LNG以作战略储备；从而省去了新建燃煤电厂或改建IGCC电厂的投资和建立铁路等基础设施的费用，并保证了天然气供应的渠道和实现了CO2的减排。由此可见，煤制SNG是一举数得的有效措施，有望成为未来劣质煤炭资源和生物质资源等综合利用的发展方向。本文以某厂煤制SNG项目为例，首先对总工艺流程进行了简要描述，并对其中甲烷化技术进行了介绍。其次对流程进行了模拟计算，得出客观可靠数据。最后对煤制SNG在节能减排方面的优势进行了分析。

3.1工艺简介

煤制SNG技术是利用褐煤等劣质煤炭，通过煤气化、一氧化碳变换、酸性气体脱除、高甲烷化工艺来生产代用天然气。本文所研究项目的工艺流程如图1所示，其中气化采用BGL技术，并配有空分装置和硫回收装置。主要流程为：原煤经过备煤单元处理后，经煤锁送入气化炉。蒸汽和来自空分的氧气作为气化剂从气化炉下部喷入。在气化炉内煤和气化剂逆流接触，煤经过干燥、干馏和气化、氧化后，生成粗合成气。粗合成气的主要组成为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、硫化氢、油和高级烃，粗合成气经急冷和洗涤后送入变换单元。

粗合成气经过部分变换和工艺废热回收后进入酸性气体脱除单元。粗合成气经酸性气体脱除单元脱除硫化氢和二氧化碳及其它杂质后送入甲烷化单元。在甲烷化单元内，原料气经预热后送入硫保护反应器，脱硫后依次进入后续甲烷化反应器进行甲烷化反应，得到合格的天然气产品，再经压缩干燥后送入天然气管网。

图1 煤制SNG总工艺流程示意图

3.2甲烷化技术

煤制SNG工艺流程中主要包括煤气化、变换、酸性气体脱除、甲烷化等工艺技术，其中高甲烷化技术为关键技术之一。

3.2.1托普索甲烷化技术

丹麦托普索公司开发甲烷化技术可以追溯至20世纪 70年代后期，该工艺已经在半商业规模的不同装置中得到证明，在真实工业状态下生产200m3/h～3000m3/h的SNG。在TREMPTM工艺中，反应在绝热条件下进行。反应产生的热量导致了很高的升，通过循环来控制第一甲烷化反应器的度。TREMPTM工艺一般有三个反应器，第二和第三绝热反应器可用一个沸水反应器（BWR）代替，虽投资较高，但能够解决空间有限问题。另外，在有些情况下，采用四个绝热反应器是一种优化选择，而在有些条件下，使用一个喷射器代替循环压缩机。除了核心技术外，因为生产甲烷的过程要放出大量的热量，如何利用和回收甲烷化热量是这项技术的关键。托普索工艺可以将这些热量再次利用，在生产天然气的同时，产出高压过热蒸汽。

3.2.2 Davy甲烷化技术

20世纪90年代末期，Davy工艺技术公司获得了将CRG技术对外转让许可的专有权，并进一步开发了 CRG技术和最新版催化剂。Davy甲烷化工艺技术除具有托普索TREMPTM工艺可产出高压过热蒸汽和高品质天然气特点外，还具有如下特点：催化剂具有变换功能，合成气不需要调节H/C比，转化率高。催化剂使用范围很宽，在230℃～700℃范围内都具有很高且稳定的活性。

3.2.3鲁奇甲烷化技术

鲁奇甲烷化技术首先由鲁奇公司、南非沙索公司在20世纪70年代开始在两个半工业化实验厂进行试验，证明了煤气进行甲烷化可制取合格的天然气，其中CO转化率可达100%，CO2转化率可达98%，产品甲烷含量可达95%，低热值达8500kcal/Nm3，完全满足生产天然气的需求。

4.总结

煤制气项目对工业快速发展具有一定的必要性；对于人们生活质量的提高也具有重要的意义。特别是煤制天然气项目，它具有广阔的发展空间和光明的发展前景。从技术上说：煤制气技术中，KBR制氨技术效率高而且环保，在煤制天然气技术上我国也有所突破。随着市场油价的增长，煤制天然气发展空间很大，同时国家政策又给予有利的鞭策及支持，这使煤制气更“健康而茁壮成长”例如：2010年6月，国家发改委《关于规范煤制天然气产业发展有关事项的通知》，进一步加强对煤制天然气产业的规范和引导，促进煤制天然气行业健康发展。所以发展煤化工的煤制气项目具有发展前景。

【参考文献】

[1]钱伯章，朱建芳.煤化工发展中的前景与问题[J].西部煤化工，2008，（2）

[2]王永炜.中国煤炭资源分布现状和远景预测[J].煤，2007，（05）.

篇6

中图分类号：{C960}

一.生物制药的特点

1、投资大。国际上一个新药物的研制一般需2-3亿美元以上，我国生物制药业虽起点较高，但从基础技术开始新产品研制耗费的资金在5000-10000万元以上。

2、回报高。生物制药具有高回报的特点。一般来说一种新产品研制并进行大批量生产后的回报大概在10-15倍之间，新产品规模生产、上市2-3年后就可收回本金。

3、风险大。从刚开始确定生物制药项目开始，到产品临床试验，转化为大规模生产后可能因为各种生产资质到时项目失败，在业内有有句话形容生物制药行业，那就是有100家企业同时进行某种项目的研究，最总成功的也只有5-10家。

4、周期长。一个生物技术产品从头研制，到获得技术开发成功，最少需6-7年时间，再到临床运用、广泛推广还需2-3年时间，可见其开发周期相当漫长。

5、低污染。生物药品的生产制造一般在常温下进行，能源、原材料的消耗极少，对周围环境几乎不产生污染，对生态环境的改善有一定的作用。

二.国际生物制药产业发展概况

国际上的生物制药的发展是随着生物应用技术的快速发展而形成的，美国发明生物技术并被运用生物制药行业，在以后的几年中在生物制药领域取得了巨大的成功。上个世纪七十年代，世界上第一家生物制药公司以后，世界其他国家也纷纷加入到生物制药行业的研究，并将这个领域作为本国经济发展的重要途径，这些取得成功的国家主要集中于美国、日本和欧洲等发达国家。

美国、欧洲等发达国家，政府在研究经费方面大力扶持，而大多数的发展中国家则凭借政府对高新技术的扶持，准备在最有前景的领域站稳脚步走向最高点。

21世纪，世界各国都在改变科技发展的重点和战略目标，生物制药作为高科技和行业的支柱之一，是各国大力发展和扶持的行业。

三.我国生物制药业的发展现状

对中国来说，扶持本土生物制药产业的发展不仅对中国的医药领域有重要的意义，也对提升中国综合实力，建立和谐社会具有重要作用。

从生物医学产业分析，我国存在的突出问题是研发力量薄弱，技术是水平落后；另外，项目重复建设现象严重，企业规模小，设备落后。这使我国与欧美国家相比还有很大的差距。但是我国生物制药产业起步比较高，相对容易赶超世界水平。

正值我国改革开放之际，全球生物医药行业开始大发展。因此在这一新的领域的起步相对于传统行业要来得高，国际上最新的产品，经过几年消化后，我国医药企业也有自主开发和生产的能力。

总之，中国生物制药产业未来充满希望，生物制药产业将呈继续增长态势。

四、我国生物制药业的发展前景

与其他的行业相比，生物制造业可以说是生生不息，是最具潜力的医药行业。自其产业化以来，年复合增长率达到15%以上，远超全球药品市场增长率以及全球GDP成长水平。

随着全世界对生物药业需求的增加，以及其带来的效益，全球的生物制药产业以空前的速度发展。近几十年来，我国的生物制药产业有了很大的进步，发展速度远超于其他子行业。但是仍与欧美等发达国家有明显的差距，目前我国的生物制药产业在整个医药产业领域中占的比重仍不是很高。“十一五”以来，中国在生物科技创新产业化等方面实施了一系列的科研项目和工程，使中国在这一领域有了好的发展优势。宏观调控下，生物产业保持了快速发展的趋势，生物科技水平飞速提高，重大生物科技研究成果产业化的速度加快，积聚日益明显。“十二五”期间，我国我国将继续加大力度推动生物产业的发展。在此期间生物医药必将实现跨越式的发展。

五.人才需求

由于生物医药行业具有高技术、高投人、长周期、高风险的特点，我国生物医药产业虽然发展较快，却存在着严重的问题，突出表现在研制开发力量薄弱，技术水平落后；项目重复建设现象严重；企业规模小、设备落后等几个方面。因此，今后应该在人才、技术市场等方面加大投人。

培养科研开发决策、管理人才：在知识经济中，人将真正成为最活跃的因素，人和技术的结合将超越资本、设备、土地等生产要素，成为新世纪最重要的竞争武器。生物制药属于知识密集产业，对人才及其素质要求更高。不仅要注意培养新药开发人员的科研水平，更要提高新药开发的决策水平。管理水平。必须把新药开发决策、管理水平的提高，上升到与技术水平的提高相同的高度。在生物制药行业，设备比较落后，人员技术力量薄弱，所以在此行业对人员的需求量还是很大的。

【结语】

截至目前，我国的生物产业发展规划和产业技术政策，政府从上到下对生物技术研究开发的支持和政策扶持；国内的国企和私企对生物技术的关注和生物技术的开发；而我国的生物制药领域也汇集了一大批自己培养和海外归来的高学历、高素质的科学家还有企业家，这四个方面的因素对我国的生物技术产业发展有举足轻重的作用。由于生物医药产业的投资回报周期比较长，在5-8年，而我国进入生物工程领域的时间还比较短，回报周期还不没有到来。预计在二十一世纪的前期将是我国生物制药产业大丰收的时候。

【参考文献】

篇7

论文课题： 2016年辽宁省大创省级甲等创新项目《“匠心・印象”3D订制饰品店》

项目编号：201611035000050

当前，3D打印技术发展非常迅速，在多个领域中的应用取得了显著的成效。3D打印技术的发展在国内形成热议的同时，在世界范围内也引起了高度的重视。并且现在可以预见，在未来的发展过程中，3D打印技术的发展规模会不断扩大，而且3D打印技术在未来很有可能会实现个性化生产。依据3D打印技术，我们可以制造出许多我们设计出来的东西。这样就会有效促进全球制造业经济的快速发展，对于整个人类社会的发展有着非常重要的意义。

一、当前3D打印技术市场应用情况

1.设计产品

3D打印技术在产品设计领域有着非常广泛的应用，可以更加快速有效地把设计者的思想转化成为实物。这样就会大大缩短产品设计和开发的周期，从而实现了降低生产和开发成本的目的。这种技术建立了一种全新的产品开发的模式，为推动制造业的发展奠定了坚实的基础。

2.建筑设计

当前，随着社会经济的快速发展，传统的建筑模型设计制作模式已经难以满足现代化的高端设计的需求。再利用3D打印技术的过程中，可以创设一种非常逼真的效果。当前许多大型的设计机构在施工过程中利用3D打印技术可以更加精准地构建建筑的基本模型，这样在进行效果测试的时候会更加准确，对于提高建筑的效率有着重要的帮助作用。

3.制造模具

在传统的制造业中，由于玩具模具的制造耗时比较长，制作的成本相对来说比较多，所以影响了制造业的进一步发展。但是利用3D打印技术，可以在减少生产成本的同时，大大缩减了开发的周期，很好地提高了生产的效率。在制作模具的过程中应用3D打印技术，可以更加有效地进行制模，从而提高模具制造的效率。

4.机械和家电制造

再制造领域内，3D打印技术主要用于单件的制造和一些小批量的金属零件制造，可以有效节约成本，缩短生产的周期。在家电制造行业中，一些比较大型的企业往往会先应用3D打印技术。并且这些企业在应用3D打印技术制造新产品的时候，取得了很明显的效果，对于推动机械和家电制造业的发展有着重要的推动作用。

5.生物医学领域

近几年来，随着人们对于3D打印技术认识的不断提升，人们对于3D打印技术在生物医学领域的研究不断增加。利用3D打印技术制作人体的器官模型，制造一些医疗的模型和器械的模型，这样可以更加有效地推动生物医学的发展。3D打印技术在生物医学领域有着非常广泛的应用前景。

二、3D打印技术的优势

1.无需考虑物体的复杂性和多样性

在利用3D打印技术的过程中，对于物体的复杂性不需要有太多的考虑。一般来说，制造业具有一定的规模经济性，也就是生产的产品数量多的时候价格往往会比较便宜。但是在利用3D打印技术进行生产的过程中，生产多个一样的产品或者多个不同的产品，所花费的成本是一样的，这样就实现了对于传统制造业的突破。因此，品种多样性免费是3D打印的重要特点。当前，所谓的免费不是说打印相同的产品和不同的产品成本没有变化，而是说可以实现品种的多样化。

2.节省了大量组装的时间

对于传统的制造业来说，一件产品的价格很大程度上与其在组装过程中花费的成本有关，许多时候与零部件的的本身价格关系已经没有那么密切。在利用3D打印技g进行生产的过程中，一次打印产品的特征有效降低了产品生产的复杂性，这样就会使组装的过程大大简单。同时有效降低了生产的成本，很好地保证了减少制作误差和失误。

3.节约材料

在利用3D打印技术进行生产的过程中，所造成的废料往往会比较少。尤其是对于一些金属的材料来说，废料更是可以得到很好的保证。因为3D打印技术不需要对材料进行凿刻，这样就会大大减少了浪费的物料。只需要把材料堆积成为产品，这样就可以基本实现材料的用量于生产产品的用量是基本相同的。

4.不需要太多技能

3D打印技术在生产过程中的应用，大大降低了生产对于人员以及技术的以来。3D打印技术基本不需要专业的技术知识，一个普通人完全可以利用3D打印技术来生产一些高端零部件。制造专业的仁可以利用3D打印技术来增强制造创新能力，从而生产出更高质量的产品，推动经济的发展。

三、3D打印技术的发展前景

随着智能制造业的不断发展，越来越多的先进技术被应用到制造业领域中，3D打印技术也就会被推向更高的层面。在未来，相信3D打印技术的发展主要会以精密化和智能化以及通用化为主。智能3D打印技术的速度会大大增加，有效提高效率和精度。尤其是金属材料直接成型的技术在以后可能会成为常态化的应用。3D打印机的体型比较小，成本低廉，会更加方面人们的使用，操作上也会更加简单。3D打印技术作为一项新兴技术，足以引导第三次工业革命。受到科学技术的重要影响，其打印的效率会大大提升。同时，随着各种新型材质的投入使用，利用3D打印我们可以看到更多的真实物体。随着打印机市场的激烈竞争，3D打印机会从商用逐渐发展到民用。同时，3D打印技术的应用会更加广泛，除了之前的机械和医疗等行业外，还会拓展到家用厨具或者军事的零件等。

四、结语

综上所述，当前，3D打印技术作为一项前沿性比较强的技术，可以促使传统制造业的工艺改造以及新材料的使用。面对发达国家的工业化战略，我国应该重视3D打印技术的发展，不断完善相关的理论体系，例如进行相关人才的培养以及市场应用的相关推广。只有制定与我国国情相适合的3D打印技术发展规划，才能够切实推动其进一步发展。同时，我们还应该推动一些相关的试点的建设，选择一些重点的行业和领域进行有效的推广和应用。这样可以积累更加丰富的行业管理经验，从而使3D打印技术能够更加有效地应用到社会经济的发展过程中。

参考文献

[1]吴菲菲，段国辉，黄鲁成. 基于团队识别的3D打印技术发展前景分析[J]. 情报杂志，2013，08：62-67.

[2]王雪莹. 3D打印技术与产业的发展及前景分析[J]. 中国高新技术企业，2012，26：3-5.

[3]陈妮. 3D打印技术在食品行业的研究应用和发展前景[J]. 农产品加工（学刊），2014，16：57-60.

篇8

中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）004-093-02

1 前言

环境污染问题是当前世界所面临的四大难题之一，我国也将环保作为基本国策之一，主要应用于环境污染治理的环境生物技术也得到了与时俱进的发展。生物技术作为高新技术之一已经具有悠久的历史，而由环境工程技术与现代生物技术相互结合所形成的新兴学科即环境生物技术只是在上世纪末期才在欧美发达区域萌芽，但其能在短时期内得到飞速的发展，成为了兼具环境效益、经济效益并能有效解决当前复杂环境污染问题的方式之一。环境生物技术的核心是微生物学的过程，其主要研究内容有：污染物微生物的降解技术、环境污染的监控技术、环境友好材料生物的合成技术、污染场地生物的监测技术以及固体废物的强化处理技术等，因此环境生物技术是现代生物技术在环境污染治理、监控以及监测等环节之中的重要应用手段。笔者主要从污染水、废气与固体废弃物的处理与净化、生物监测技术以及化学农药污染清除等方面论述环境生物技术研究进展，并探讨其在相关方面的发展前景。

2 环境生物技术的研究进展

2.1 污水的净化处理

现代污水净化处理技术便是运用微生物的新陈代谢功能将污水净化，目前主要有生物膜法、活性污泥法、厌氧生物处理法以及自然生物处理法等。污水之中的有毒成分十分复杂，其包括各种氰化物、酚类、有机磷、有机酸、重金属、醇及醛等，微生物通过自身的活动可以促使污水之中的有毒物转化为有益的无毒物，从而有效清除污水的毒害作用。固定化细胞与固定化酶技术是生物净化污水的酶工程技术，微生物细胞是固定化酶反应器，运用制备固定化酶的方式把微生物细胞加以固定则可催化一系列生化反应；固定化酶则可通过化学键合法或者物理吸附法将水溶性酶与固态的不溶性载体相互融合，使酶成为保持催化活性但不溶于水的衍生物，因此固定化细胞与固定化酶可有效地对废水之中的无机金属毒物及有机污染物进行净化处理。我国运用固定化细胞技术来降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠的净化技术取得进展，对于 （LAS）100mg/L的污水降解率及酶活性保存率均处于90%以上。除此之外，美国从土壤中分离的厌氧菌能够有效地将毒性较强的化合物转化为乙醇及醋酸盐等化工原料，还利用氰化物细菌来进收集水中的铜、锌等重金属，使水净化之后得到循环利用。

2.2 废气的净化处理

气态污染物的生物净化主要先有气相到液相的转换过程，再在液相中利用微生物对其进行吸附降解，而其缠上的代谢物则溶入液相、析出至空气中或者成为细胞代谢能源或者细胞物质。近期来，生物技术对废气的净化处理方法有将煤的物理选煤技术之一的浮选法与微生物处理技术相互结合，进而将黄铁矿与煤进行分离而实现脱硫的目的。荷兰与德国运用生物膜过滤器净化含硫化氢的废气，控制率高达90%以上；捷克斯洛伐克于上世纪末在其北部的煤矿中用氧化亚铁硫杆菌脱褐煤中硫，平均能够脱去23.4%的有机硫以及78.5%的无机硫；美国运用CB1菌株能够成功地脱离18%-47%的有机硫，都是生物技术研究进展中废气净化处理的成功实例。

2.3 固体废弃物生物处理技术

固体废弃物主要来源于城市生活、农业生产以及污水处理后的剩余污泥。目前为止，固体废弃物生物处理方式主要有掩埋、囤积、焚烧以及利用生物技术等，其中生物技术能够将固体废弃物进行资源化、无害化以及减量化的处理，培养微生物使废渣转化为含氨基酸及蛋白质的有益物质，从而使其变为有利于农田的改良土壤肥料。除此之外，微生物堆肥是一种可分为厌氧发酵法与需氧性堆制法的堆肥方法，厌氧发酵法包括高温生物发酵法以及沼气发酵法，主要是利用厌氧微生物造肥使得固体废弃物无害化；需氧性堆制法是在通气的条件下依靠需氧性微生物活动的高温堆肥方式，例如设置堆肥工厂对城市垃圾废料进行集中处理并使其在高温环境之中进行发酵。

2.4 生物监测技术

传统的环境生物技术的监测方法主要有：利用发光细菌快速地监测环境有毒有害物质、Ames实验监测物质的致癌性及突变性、通过水中藻类生物种类数量的测定来进行物质的酶性监测以及水质监测以及利用粪便污染指数及细菌总数来对水质进行监测等。上述生物监测技术在检验的标准以及操作模式上已逐渐成熟，而随着环境生物技术的不断发展与进步，多种分子工具也被运用到生物的监测技术之中，主要有核酸探针、生物芯片与生物传感器、生物免疫检验、病毒监测、PCR以及单细胞电泳等，这些监测方法具有灵敏、快速、试验周期短以及特异性较强的优点，因此被广泛应用于环境生物的监测技术之中。

3 环境生物技术的发展前景

3.1 完善环境污染治理

环境生物技术处理污染物的产物多数稳定持效、无毒无害，并且有效地避免了污染物的多次转移，使得污染的资源得以重新利用并强化环境的自净能力，因此环境生物技术以其效率高、速度快、成本低、消耗少以及无二次污染的优点成为了当今世界环保应用中最为广泛及重要的技术。环境生物技术在污染治理方面的完善在初步阶段已取得发展，但在深入工程阶段还存在较大的进步空间，活性污泥法与生物膜法相互结合、厌氧与好痒工艺技术相结合的污水处理技术，无害无毒化的生产工艺以及完善高效的自动化系统是今后环境生物技术在污染治理方面的主要发展方向。除此之外，高活性脱硫菌种的研制与培养、微生物脱硫技术对废气处理的运用还需配合清洁生产技术的研究，并考虑到充分利用微生物降解产物的有效途径，从而为人类生活提供更多能源。

3.2 加强生物检测手段

随着科技的发展进步，环境生物污染的检测应向更全面、更快捷及更灵敏的方向发展，分子生物技术可以分析污染的来源、探索环境污染物质的转化及降解规律以及检测污染致突变的原因，其将在研制开发生物传感器方面发挥强大的作用。生物传感器可以有效地满足对环境实际情况实施连续自动的需求，并可判断环境污染发展的趋势，从而尽早地采取预防措施。

3.3 与其它技术相结合

环境生物技术与其他科学技术之间的相互结合可有效地提升处理效率及增强处理效果，与此同时，电子计算机的使用也能为生物技术处理工艺实现自动化，还可有助于数学模拟研究的发展。例如将声、光、电与生物处理技术相结合对有毒有害高浓度难降解的有机废水进行处理可以取得良好效果，电化学的高级氧化、光催化氧化以及辐射分解等都是生物技术与其他技术之间相互整合开发的新型处理技术，而这些工艺与设备组合的模块化转变是环境生物技术发展的新方向。

4 结语

综上所述，环境生物技术在自然界环境中发挥强大的净化功能的同时，还对改善现时环境污染难题以及提升世界整体环境质量水平起到了不可或缺的作用。随着当前世界经济不断的发展以及环境污染治理的需求，环境生物技术的成果已逐渐地渗透进产业化与商品化的发展之中，各国对生物技术在环境领域内的运用开展了规模巨大的科研活动，并成功地研究开发了诸多环境生物技术及其产品，并被广泛地应用于各项环境污染治理问题之中。环境生物技术具有非常广阔的市场前景，在未来的社会发展中将发挥出愈来愈重要的作用。

参考文献：

[1]朱洁.生物技术是人类生活变革的催化剂[J].黑龙江科技信息，2012（2）：34.

[2]布鲁斯・E・瑞特曼.环境生物工程技术的发展前景展望[J].上海师范大学学报，2009（3）：2.

[3]武周虎，王秀英，盛铭军.环境生物技术在污染治理方面的应用[J].青岛建筑工程学院学报，2009（1）：3.

篇9

1.1基因工程

基因工程是基于分子遗传学的理论建立的,又叫做DNA重组技术。对于来源不同的基因,基因工程根据预先设计的蓝图,借助于分子及微生物学,按照现代化的方式,实现杂种DNA分子的体外构建,通过活细胞的有效导入,完成生物遗传特性的全新转变,从而达到获得新品种的目的。在现代生物技术发展中,基因工程是关键组成,食品的包装、保藏等多个环节,都可以将该技术应用其中,实现包装材料的改变,达到降低食品生产成本的目的。同时,将基因工程应用于食品贮藏中,既是一种贮运方式的创新,也能获得食物贮藏期的有效延长。以延熟番茄为例,该种食物的生产就应用到了转基因技术,以调控乙烯合成途径这一办法来使乙烯的合成得到有效抑制,达到番茄延迟成熟、贮藏期延长的效果。

1.2细胞工程

细胞工程中涉及多项生物学理论,既包括现代细胞生物学,也包括发育、遗传学,更对分子生物学方法进行了运用。作为一种生物工程技术,细胞工程基于人们的需求,按照预先的设计,实施细胞层次的遗传操作,对细胞内含物进行重组,对细胞结构进行重组,从而实现生物功能以及生物结构的科学转变。通俗来讲,细胞工程主要是完成新物种的快速繁殖,在实现这一目标的过程中,有效应用了组织培养、细胞培养等生物学办法,引入了基因移植技术、核质移植技术等多项技术。作为一种科学研究办法,生物工程的多个领域都可以看到细胞工程的渗入。在食品工业发展中,细胞工程更是得到了广泛的科学利用。

1.3酶工程

在生物技术中,酶工程也是不可缺少的一种技术,主要实现的是物质转化。就酶本身而言,是具有一定催化作用的,在生物反应器内,利用酶的这一作用,就可以实现物质的转化。

1.4发酵工程

在生物技术组成中,发酵工程同样是不可缺少的。在发酵工程中,借助现代工程技术办法,通过对微生物特定功能的科学利用,实现对某一生产环节的有效控制,或是就此产生一种新的需求物质。

2生物技术在食品工业中的应用分析

2.1肉类食品中的生物技术

在肉类食品生产中,通过生物技术的科学应用,既可以施行对肉类食物资源的有效改造,又能够实现对肉类传统加工工艺的创新,从而使肉制品功能得到进一步增加、肉类加工深度得到更大提升,推动肉类生产的产业化发展。

2.2果蔬保鲜中的生物技术

现阶段,在果蔬保鲜技术中应用较为广泛的就是化学杀菌剂以及冷藏的处理方式了,然而,这样做也存在着很大的弊端。一方面,使用化学杀菌剂,果蔬中的残留会对食用者的健康造成一定威胁;另一方面,化学杀菌剂的长期使用,植物病原菌也会出现抗药性。鉴于此,需要用另一种果蔬保鲜处理方式来取代现在应用较为广泛的化学杀菌剂,而且,新的果蔬保鲜处理还最好是对人体健康没有毒害威胁的,同时又具有高效防腐效用的,生物保鲜技术就能够很好的满足这一要求,国内外都加强了对这一保鲜技术的研究。据相关研究显示,茄子保鲜中应用木霉发酵液能达到极好的保鲜效果。实验发现,在20℃至25℃的贮藏温度范围内,茄子果实如果被木霉发酵液处理,可以保鲜贮藏长达20天。

2.3饮品中的生物技术

在饮品生产中应用生物技术,不仅可以使饮品的风味得到有效改变,也会使饮品品质发生变化,对于产品质量的提升发挥着良好的效果。因此,在饮品产业发展中,生物技术的应用是非常广的。据相关研究发现,在南瓜汁乳酸发酵饮料生产中,以5%的乳酸菌接种量1:1.75的南瓜浆和水配比,分别向里添加7%以及0.05%的蔗糖、蛋白糖,给以40℃以及8小时的发酵条件,由此得到的饮品,不仅可以保持稳定的外观,还有着酸甜适中的独特口感,深受大众欢迎。

2.4食品添加剂中的生物技术

当前,科技术发展日新月异,在食品添加剂生产中,生物技术发挥着无可替代的作用,成为新型生产技术。在各种食品添加剂生产中,如何更好利用生物技术,成为国际研究热点。国内这方面的研究,也取得了一定成绩。比如在牛奶生产中,尤其是在双乙酸奶味香精生产中,可利用双乙酸乳酸乳杆菌进行发酵。向发酵液中,添加一定量的CuS04,可增加双乙酸活性,而添加一定量的0.1%柠檬酸钠,可抑制双乙酸还原酶。因此,制备的奶味香料,具有双乙酸的纯正奶油香味。

2.5食品包装中的生物技术

现阶段,在食品工业发展中,食品包装也更多的应用到了生物技术。而且,在包装食品毒理检测以及食品的防腐方面,生物技术应用也取得了效果。食品检测中的生物技术评价食品品质、开展食品质量监督、实施食品生产监控、加强食品研究等,在食品检验的多个环节,生物技术检测都得到了较好的应用。尤其是在食品卫生检测环节,生物技术的应用为提升食品质量做出了重要贡献。比如,对于蔬菜食品,可以通过免疫分析、活体生物分析等生物技术办法来检测药物残留。同时,在药物残留检测环节,利用生物芯片技术也能获得准确的结论。再如,对于食品中是否含有病毒污染的检测,通过核酸聚合酶连锁反应这一生物技术,可以在短时间内扩增DNA和RN断,从而获得需要的检测数量。除此之外,将基因工程应用于食品检测,通过DNA指纹技术,食品原料是否掺假就可以准确的鉴定出来。而且,通过DNA指纹技术,也能判断出牛奶饮品中是否含有微量毒素。

3生物技术应用于食品工业的前景展望

在高新技术中,生物技术虽然兴起没有多长时间,但却在社会生产发展的多个领域得到了越来越广泛的应用。对于全球性重点关注的问题,如能源问题、污染问题、粮食问题等,都可以通过生物技术的应用得到科学的解决。可以说,生物技术出现而带来的种种经济、社会效益是无法预估的。而随着生物技术的继续发展,将其运用于食品工业,也必然会出现更加广阔的发展空间。

篇10

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0159-01

随着社会科学进步的不断发展，环境保护的重要性不言而喻。工业生产等多领域中，为实现可持续发展、构建环境友好型社会，挥发性有机废气的治理是一个值得研究的课题。挥发性有机废气，也称VOCs，主要包括烃类、氨、硫化物等易挥发的有机化合物，其室温下饱和蒸气压超过133.3 Pa，沸点在50℃到260℃之间。不仅气体本身作为一次污染物会危害人体健康，并且可以和N02反应进一步在紫外线的参与下形成光化学烟雾生成二次污染。光化学烟雾，是一种有害的淡蓝色烟雾，它可以引起大气污染、影响建筑材料、导致农作物减产，并且和人体多系统疾病有关。因此，]发性有机废气的处理刻不容缓，我国也已经出台了相关法规政策治理挥发性有机废气的排放。本文通过阅读大量文献资料、分析实践实例，对治理挥发性有机废气的处理技术的现状和发展前景加以介绍和分析。

一、挥发性有机废气治理技术

吸附法是常用的治理技术之一，将流体中的某组分吸附浓缩在多孔性固体表面，从而分离该组份。通过技术的不断完善，已基本实现自动化控制，净化效率满足常用要求，就是对于高浓度的气体的吸附效果不佳。这里要强调因地制宜的选择合适的吸附剂。良好的吸附剂，如活性炭等，密孔面积大，成分稳定，耐性佳。具体而言，颗粒状活性炭结构不如活性炭纤维效率快。近来研究发现，氧化后活性炭有效传质系数更大，性能更佳。

催化燃烧处理技术也是净化废气的好方法，催化剂使得废气中未燃净的成分在较低温度下充分氧化分解。该技术对废气中的可燃组分效果好，反应安全，温度要求较低，辅助燃料消耗少。但是尘雾会影响催化剂寿命，因此应用环境要求严格。技术的使用步骤复杂，需要对废气进行净化前处理。具体流程是：气体在预热室加热升温，燃烧净化后气可以通过热交换回收部分热量。或者对有机物含量较高的废气，进行热平衡反应。值得一提的是，对于低浓度低温度的废气，可以先吸附浓缩后再催化燃烧。整个反应过程中，在热量回收率高时，热平衡要综合考虑废气不同成分和不同浓度放出的不等的热量，不同催化剂导致的起燃温度的高低不同。从而实现无需添加额外热源的经济环保的废气净化技术。目前在化工、环境工程等多行业中用于净化挥发性有机废气和处理汽车尾气。提高催化剂性能是进一步深化应用的必由之路。

另一种处理方法：液体吸收法在消除废气的同时，还可以再回收利用部分物质，该技术的废气去除率较高。液体吸收法通过区分吸收剂液体中废气的溶解度等差异，净化废气。选择与有机物相似相溶的溶剂如柴油等，对废气进行吸收，再对溶剂进行解吸处理回收部分物质。技术工艺流程简单、投资费用低，但对塔式吸收设备要求较高。液体吸收技术在大流量高浓度的废气处理有着比较广泛的应用，其缺点是易受腐蚀，并且存在二次污染。该技术的进一步研究方向是探索无毒无害、解吸率高、可以反复使用的新材料。

另一项新兴的技术，是生物处理技术。该技术近年来发展很快。微生物具有适应污染、吸收再生、投资费用低的优点。微生物将挥发性有机废气作为代谢底物，降解处理效果好，并且生物处理技术的投资、运行费用相对较低，并且没有二次污染。技术基本流程是将生物膜覆盖在过滤器中，在膜中生物相和废气发生生物化学反应，有机降解废气。微生物的生存需要控制适宜的PH，同时对有机溶液也有一定的选择性。生物处理技术对难处理的恶臭物质、有毒有害物质、挥发性有机物降解效率佳，对含氯较多的分子效果较差，适合于处理气体流量大的气体。进一步研究方向是对特定污染的特定微生物的培养，对填料、生物膜的适应性优化以及建立相关数字模型以系统计算废气处理相关流程设计。

值得一提的是，光催化氧化法。光催化氧化具有选择性，其用料可以循环使用，反应条件要求低，经济成本低。活性炭纤维作为载体的负载型的纳米Ti02光催化剂是一种非常便利的新产品，产品的比表面积大，稳定性高，抗光腐蚀性强，有较强的吸附作用，光催化综合性能好，不需更换再生，不会造成二次污染，发生反应速度快，具有抗菌效果。该技术还处于实验室阶段目前仍存在一些问题，发展方向上可以使用贵金属沉积、复合材料等多种制备方式对材料进行进一步效率优化，采用气相沉积法等多种手段，对实验条件进一步优化，将微波场等先进技术和光催化相耦合，从而进一步提高光催化效率。实验表明，一些纳米技术的应用大大推动了这一技术的进步，如纳米级粉体材料氧化还原性能极强，总之，该技术具有极大的经济潜力。

低温等离子体技术处理是利用等离子体物理化学反应的原理，借由高能粒子处理废气。常用的有电子束照射法等。低温等离子技术的能耗低，使用便利，不产生副产物、放射物，适于处理有气味气体。其发展方向是：进一步减少水蒸气含量的影响，提高处理反应效率，降低初始设备投资成本，提高经济效益。

二、挥发性有机废气集成治理技术

集成治理技术是指除了上述挥发性有机废气处理技术的单独使用外，将上述生物处理法、光催化氧化法、液体吸收法、吸附法、催化燃烧法、低温等离子处理法等针对实际情况进行综合运用。目前广泛应用的例子有：将吸附法和液体吸附方法联合运用，回收高浓度苯乙烯废气；利用等离子体与催化反应的协同效应对废气进行处理等等。实践证明，集成治理技术处理提高了处理效率、降低能耗，其效果良好，发展前景广阔。

三、总结和展望

在挥发性有机废气治理技术中，上述技术各有千秋。总体而言，治理技术的发展总体方向是：在实践中不断完善技术，提高设备容量，简化操作步骤，研发高效无毒的新兴材料和新技术，避免形成二次污染，提高经济效益，提高处理材料的重复使用率，扩大应用领域，降低反应条件要求。这就要求我们坚持走自主创新的道路。本文查阅相关文献和实例分析，对生物处理法、光催化氧化法、液体吸收法、吸附法、催化燃烧法、低温等离子处理法等挥发性有机废气治理技术进行了简要的介绍，立足上述技术的发展现状提出了可行性发展建议，展望了发展前景。总之，整体学术水平的提升有助于技术的进一步发展，有助于环境友好型社会的建设，有助于提高我国综合国力，对于可持续发展有着积极的现实意义。

参考文献

[1] 杨豪， 李彦旭与卢姿， 生物法处理挥发性有机废气（VOCs）的研究. 广东化工，2009（08）： 第125-127+124页.

篇11

0　引言

生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料,也可以将城市垃圾作为原料,采取直接燃烧或气化的发电方式。近年来,中国的能源特别是电力供求趋紧,再加上人们对环境污染问题的重视以及对矿产等不可再生资源的担忧,国内外发电行业对资源丰富、可再生强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大地关注。于是,在这样的大的背景下,具有无污染、可持续特点的生物质能发电应运而生。

1　生物质能发电前景

生物质能发电开始于20世纪70年代,当时,世界性的石油危机的爆发引起了人们对于石油、煤矿等不可再生资源的担忧。因此,在欧洲、丹麦等国家开始积极研发利用可再生能源来发电以满足国内对于电力的需求。特别是1990年以后,生物质能作为世界第四大能源在欧美等国家迅速发展。据美国能源部预测,到2050年之前,可再生能源中生物质能将继续占据主导地位。

中国是一个农业大国,生物质资源非常丰富,据统计,在我国,各种农作物每年产生秸秆6亿多t,其中可以作为能源使用的约4亿t,全国林木生物总量约为190亿t,可获得的约为9亿t,可作为能源利用的约为4亿t。按照每两t秸秆的发电量相当于1t煤来算,如果我国的秸秆可以得到充分利用,我国每年可以节省超过4亿t的煤,并且也可以减少生物质能燃烧所产生的二氧化碳的排放,并且每年可以使农民增收数十亿元人民币。在产生巨大的经济和社会效益的同时还可以缓解我国电力紧张的局面,从而维持社会的稳定与发展。

当今世界,生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到各国政府的支持。许多国家都制定了相应的研究开发计划,如日本的阳关计划、美国的能源农场等。目前,西方等发达国家的生物质能技术和装置基本上已经达到了商业化应用的程度,基本上可以实现生物质能发电的规模化。比如,在美国、奥地利等国家,生物质能转化为高品位能源利用已经具有相当大的规模,在美国,生物质能发电的装机容量已超过1000MW。并且生物质能发电基本上已经形成一条产业链,发电厂的副产品也产生了巨大的经济和社会效益。例如,美国开发出利用纤维素肥料生产酒精的技术,在建立了IMW的稻壳发电工程的同时,作为副产品的酒精年产量也达到2500t。

据《技术预见2005》报道,生物质能利用的途径主要有两类,一是通过化学方法对生物质能进行转换;二是利用生物化学方法转化生物质能。把生物质能作为燃料直接燃烧发电的技术基本上已经成熟,这种技术单位投资较高,对于原料的依赖性比较强,要求原材料的高度集中,并且产生的污染比较大。另一种更清洁的发电技术是生物质气化发电,此种发电方式适用于生物质的分散利用,运行成本较低,并且在发电的同时,经过净化及组分调整后的合成气,经催化合成后我们还可以得到甲醇、汽油等液体燃料。生物质能的利用比较充分,是将来生物质能发电的主要方向。

在我国,在强大的政府政策的推动下,生物质能发电产业发展迅速。我国已经连续在四个国家五年计划中将生物质能的开发利用作为重点科技攻关项目,可见,在我国,人们对于新型能源发电尤其是生物质能发电非常重视。我国虽然拥有丰富的生物质资源,但是,我国的生物质能发电技术起步却比较晚,因此,生物质能发电现在我国正处于起步阶段。根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质能发电550万kW装机容量,已经公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万kW的发展目标。与此同时,国家也正在大力安排资金进行相关人才的培养和技术的研究。因此,总的来说,生物质能发电在我国拥有极其宽阔的发展前景。

2　生物质能发电存在的问题及解决办法

生物质能发电在发展的过程中也遇到很多问题。首先,高成本成为制约生物质能发电的发展的瓶颈。目前,中国的生物质能发电正处于起步阶段,主要是消费一些多余的农作物的秸秆,为促进农业发展、增加农民收入摸索出一条路子。从我国已经建成的生物质能发电厂来看,大多数都面临着稻草的收集和管理方面的问题。比如,江苏省淮安市秸秆发电厂正是由于遇到了资源收集和管理方面的矛盾和问题,致使该电厂出现原料紧缺、发电成本高等困难,最终导致发电厂效益低下。因此,生物质能发电要解决农业生产的季节性和工业生产的连续性结合的问题。

因此,生物质能发电在发展的过程中,我们要对生物质的总量进行客观评价,以减少生物质能发电项目规划和建设的风向,促进生物质能的科学发展。坚持“以人为本,依原料而建”的原则,对于那些生物质较分散、数量较少的地方,我们不应盲目的建设发电厂,而应该根据具体情况客观评价,可以考虑用适合的方式(如沼气池)来利用。同时,在发展过程中要加强管理,严格生物质能发电项目的核准,防止生物质能发电产业投资过热,保证生物质能发电的健康发展。

其次,生物质能发展亟需政府支持。由于我国生物质能发电现在正处于起步阶段,生物质能发电还没有形成较大的规模,再加上我国大规模的农场很少,生物质来源比较分散,因此,我国生物质能发电的成本比较高,从已经建成生物质能发电厂来看,效益都不是很好。因此,生物质能的发展还需要政府的大力支持,建议国家将生物质能发电列入可再生发展专项资金重点扶持范围,并且尽量为生物质能发电厂申请国家环保专项资金支持。

最后,生物质利用率较低,衍生产业发展乏力。生物质能发电相对常规火力发电,燃料不仅可再生,而且二氧化碳的排放量“相对为零”,基本没有二氧化硫等其它废气的排放。并且生物质能发电的燃料就是植物本身,燃烧后灰渣是营养丰富的有机肥料,因此,与电厂配套的是化肥厂,我们应该利用原料,优化产品,加大宣传,扩大衍生产业产品的知名度,利用衍生产业来提高电厂效益。

3　结束语

作为生物质能产业的重要领域,生物质发电其实是一项为国家增加能源供给、保护生态环境、服务“三农”的重要措施,具有极好的发展前景。但是,生物质能发电在实际的发展中遇到成本高、效益低等一系列的难题。因此生物质能发电的发展还需要我们在技术、政策等方面给予足够的重视。

4　参考文献

[1]蔡均猛,刘荣厚,生物质能:机遇与挑战[J],国际学术动态,2009(03).

[2]李波安,秦建华,我国生物质能发展现状与发展前景[J],科技广场,2009(06).

[3]丛璐,徐有宁,韩作斌,生物质能及应用技术[J],沈阳工程学院学报(自然科学版),2009(J).

[4]张宗兰,刘辉利,朱义年,我国生物质能利用现状与展望[J],中外能源,2009(04).

[5]　国外生物质能发电劲头足[J],广西电力建设科技信息,2008(01).

[6]陈正中,生物质能的研究进展[J],化工中间体,2009(J),

[7]程序,生物质能与节能减排及低碳经济[J],中国生态农业学报,2009(02).

篇12

棉逸：仿棉更超棉

我国纺织化纤工业正处于转型升级创新发展的新阶段，而棉花缺口问题已成为制约行业发展的难题。为缓解棉花等天然纤维的不足，进一步研发新一代高仿真差别化功能化纤维，推进纺织新型高附加值、超仿真织物面料系列产品创新发展，是“十二五”期间纺织化纤共同推进的一项重要战略任务。

2012年，我国化纤产量3，792万吨，其中涤纶产量3，057万吨，约占化纤总量的80%，占世界涤纶总量的70%以上。其发展速度无论是技术水平还是生产品种，远远大于其他合成材料和合成纤维。我国已成为世界上最具活力的化纤聚酯生产大国，涤纶也成为缓解棉毛丝麻等天然纤维不足的主体品种。

2011年，化纤产业技术创新战略联盟承担国家“十二五”科技支撑计划“超仿棉合成纤维及其纺织品产业技术开发”项目，旨在提升我国聚酯行业技术水品，实现多功能、高品质、低能耗、低排放的新一代聚酯（仿棉）纤维大规模市场应用，项目聚集了聚酯产业链上下游企业27家共同攻关。

东华大学材料学院常务副院长王华平表示，“超仿棉”不仅在纤维表面形态和面料风格上追求接近棉织物，重点是面料制品性能功能上超棉仿棉，尤其是与内衣和休闲运动服装密切相关的动态热湿舒适性能。

他指出，“超仿棉”不是具体某一个产品，而是聚酯一个功能化差别化方向；“超仿棉”也不是简单的取代棉，而是结合市场发展的新型产品。

未来，联盟将以宣传推广“逸绵”纤维产品，推动“逸绵”纤维及其纺织品的市场规模应用、打造可信赖的市场品牌、提升产品的附加值为目标，一方面强化新一代仿棉纤维技术创新和产品开发的方向，提升纺织品的舒适性、安全性、外观风格；另一方面，加强标准制定、质量监督认证、舒适性评价等工作，保障新产品市场推广的科学规范化、品牌化，消除消费者的心理障碍，引导消费者理念的转变。阻燃纤维：或成市场热点

阻燃聚酯纤维是一种典型的防护纤维，广泛应用于服装、家纺和产业用纺织品中，具有良好的市场前景。随着人们对火灾危害性认知程度的提高和安全意识的加强，阻燃产品的开发力度不断加大，阻燃聚酯纤维及其制品已成为我国纺织品市场的一个新热点，具有良好的发展前景。

在阻燃聚酯的基础上，开发耐久高效、多功能复合阻燃纤维及纺织品是当今阻燃功能纤维及纺织品的发展新趋势，兼具阻燃、抗菌、防螨等健康防护功能的多功能纺织品在航空、高铁等新兴领域具有极大的应用价值。

目前，大部分具有抗菌功能纤维的制备都是采用纤维改性或后整理的方法，其目的就是引人各类具有抗菌活性的基团及物质。所使用的抗菌材料和抗菌整理剂可分为无机抗菌材料、天然生物抗菌材料和有机抗菌材料等类型。

目前，阻燃聚酯纤维已成为市场的热点，而具有阻燃性能的多功能聚酯纤维更为市场所需求。将普通聚酯特殊功能化、多功能一体化，有助于提高化纤产品的附加值，增强化纤企业的竞争力。

再生化纤：变“废物”为“油田”

随着聚酯消费量的不断增长和环保意识的不断增强，高效化、无害化、密闭化、再循环、高值化回收利用纺织品及废聚酯瓶成为行业发展的一大课题。我国聚酯瓶片年存量已经近400万吨，废旧纺织品年存量已达2，300万吨，其中化纤占年存量的70%。而再生纤维的生产正是把“废物”转换成为纺织基本原料，使“废物”成了我国陆地上新的“油田”。

2012年再生化学纤维产能830万吨，产量530万吨。由于服装出口下降，使用废旧衣物原料国内有15-20%下降，估算布泡料使用量80万吨，进口整瓶/瓶片205万吨（毛片按10%12%，整瓶20%-22%折净瓶片170万吨），废丝僵料泡料25万吨，国内饮料瓶回收量2807/吨。

北京服装学院王锐表示，在再生纤维领域的研究，国外起步较早，近年来，国内发展也比较快。随着我国对于该领域的重视程度逐渐加强，在该领域的投入逐年加大，我国再生纤维总体质量与国外差距已经不大。我国与国外再生纤维领域的差距主要体现在设备上。

根据国情及行业发展规划，再生纤维的技术发展方向是，通过研究废旧纺织品、部分可纺丝塑料的智能识别及高效分离技术与装备，研发高效废旧塑料分拣技术，提高废旧纺织品的回收再生循环比例；通过开发废旧纺织品的分类与预处理技术、资源化技术，减少排放，节约资源，提高产品品质，提高生产效率，增加社会效益和经济效益；大力开发差别化、功能化再生纤维及其制品生产技术，拓展领域，并通过大力宣传提升消费者的认知，倡导健康绿色的消费理念。

王锐认为，我国再生纤维行业发展前景广阔。预计到2020年，中国再生聚酯产业将发展成为以差别化、功能化产品为主导、产业链完善、企业设备先进、产业布局合理、具有较强自主创新能力的产业集群，产业创新体系较为完善，产业特色和比较优势更加突出，成为中国传统产业改造和国内循环经济发展的典型示范产业。

生物质纤维：未来竞争力的提升点

中国是一个缺油的国家，按照现有产业规划，如果今后国内化纤工业增长所依赖的基础化工原料依然依靠进口原油加工来支持，那么行业发展难以摆脱受制于人、大起大落的困局。丰富的生物质资源是绿色化工原料的未来出路，越来越多的化工产品可通过生物质资源得到。