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摘要:国家改革开放后,经济在不断的上升,特别是2000年之后,经济水平的发展更是迅速。经济水平提高之后,我国的每一个行业都在迅速的扩充发展,象征着新型科技的现代生物技术也展现出了它的大好前景,现代生物技术不仅仅可以有效的治理环境的污染,而且它在无机非金属材料的应用也十分广泛。可以说是21世纪最重要的技术之一。
关键词:现代生物技术;无机非金属;应用;材料
引言:
随着我国经济的快速发展,相关的高新技术的水平也不断升高,现代生物技术作为高新技术的一种,也在不断地发展,现代生物技术在控制环境的污染和创造新型无机非金属材料方面产生了巨大的成效,为社会的发展提升做出了巨大的贡献。因为现代生物技术对污染的处理时间特别短,自身的投资也不高,得到了大量的应用,现代生物技术可以利用一些微生物完成对金属的冶炼,而且还可以降解高分子的材料,能有效解决世界范围内的塑料污染。所以说现代生物技术在无机非金属材料的开发中占有很重要的地位,本文就来谈谈现代生物技术和其在无机非金属材料领域的应用。
1.现代生物技术的概念和发展趋势
现代生物技术就是生物工程,它是以DNA的重组技术为基础。生物技术包括了四大体系,基因工程体系,细胞工程体系,酶工程体系和发酵工程的体系组成的新兴技术。现代生物技术可以解决一些困扰了人类多年的问题,比如资源,环境等等。是21世纪最前沿的科技。
现代生物技术是现时代全球都在关注的热门技术,现代生物技术在许多方面都有很重要的作用,比如在环境治理和无机非金属材料的制作方面。我国的工业随着国家经济的发展不断的提高,随着工业化的进程,我国的环境污染变得日益严重,而传统的环境治理方法不足以解决这些问题,所以催生了生物技术对污染的治理方案,生物技术治理污染具有很多特点,把比如效率十分高,对于环境的保护效果好。不给治理的环境留下污染。现代生物技术在对无机非金属材料领域也展现了它独特的优势,虽然现在在制造无机非金属材料的应用例子比较少,但是每一种应用都有许多优点。下面我们就来探讨一下现代生物技术在无机非金属材料中的应用,本文将会例举一些实例,来更加直观的认识到生物技术在对无机非金属材料领域材料制造的重要性。
2.现代生物技术在无机非金属材料领域的应用
随着现代生物技术的发展,它的应用也逐渐变多,制造无机非金属材料就是生物技术应用的一种,无机非金属材料就是一些元素的化合物,组成的材料,当然除了金属元素。无机非金属材料具备特殊的功能,是工业发展所必需的材料,所以我们要加强对无机非金属材料的研究,而现代生物技术就是所研究的一种。下面有一些生物技术运用到无机非金属材料的例子。
第一个就是用现代生物技术制造的混凝土,简称生物混凝土。混凝土,这是在我国基础建设中必不可少的一种材料,普通的混凝土主要是由水泥组成,向里面掺入一些化学添加剂而成的人工石材。普通的混凝土,不仅会破坏环境,而且他没有自我修复等功能,功能较为单一,而生物混凝土可以用一些细菌作为材料,比如孢芽杆菌,孢芽杆菌喜欢碱性的环境,而且存活的时间较长,他能作为修复细菌加入到普通混凝土中。细菌会把乳酸钙分解成石灰石,进而修复混凝土,在混凝土出现裂纹的时候可以自动修复他,这一功能对我国建筑行业的发展起到了很大的作用。
第二个就是对纯度高的碳化硅的制取,主要用的材料是稻壳,利用平时生活中很常见的稻壳来制造纯度更高的碳化硅。
下面是制造碳化硅的步骤:第一步就是把准备好的稻壳碳化,把纤维素分解成不定性的碳化物,然后根据还原性和惰性,在高温的条件下把稻壳炼化成为碳化硅。这一过程用化学表达就是这样的:3C+SiO2->SiC+2CO。稻壳中存在一种特殊的物质,那就是二氧化硅凝胶,它会和多糖基质结合,会在表层发生反应,而且二氧化硅一直处于高活性的状态下。可以迅速产生反应。最近,在日本,有一个本地的工业研究所利用稻壳成功的造出了碳化硅。这是一种新型工艺,不仅降低了制造碳化硅所用的成本,并且把稻壳的利用率加大了。这些工艺都要减少磷元素的产生,因为当磷元素过多时就无法形成碳化硅。
第三种就是利用生物技术提纯一些矿物,生物的提纯原理是利用微生物进行对非金属的提纯。主要利用微生物作为催化剂,加快金属矿物的液体化。这样就能把非金属中的金属矿物提取出来,减少杂质的存在,增高非金属矿物的纯度,达到提纯的效果。那么什么微生物能有这样的功能呢?根据一些调查,氧化铁硫杆菌可以加快黄铁铜的融化,反应式是这样的:2FeS2+7O2+2H2O->FeSO4+2H2SO4 4FeSO4+O2+2H2SO4->2Fe3(SO4)3+2H2O,而且可以降低45%左右的铁元素的含量,提升高岭土的土质,加强陶瓷行业的发展。现代生物技术提纯比传统行业的提纯效果更加的好,成本更低,提纯出来的质量更好。而且还有一种矿化的过程,可以利用微生物长成晶体。比如日本的研究员发现了一种生物,单胞藻,可以产生矿物,虽然生产的效率较低,但是如果大量培育,还是有很多用处的,以后可以利用这种技术来制造一些复合材料。
以上这几种方法都是现代生物技术在无机非金属方面的应用,现代生物技术比传统的技术效果等好,成本更低。但是同时现代生物技术还不太成熟,还存在一些问题等待我们去解决。
3.现代生物技术的问题
现代生物技术的前景虽然十分美好,但我们要知道以现在的工业技术还不足以完全实现现代生物技术的功能。以及它在无机非金属材料领域的应用也在一步步的摸索中,现在的技术还不太成熟,现代生物技术毕竟是前沿科技,总体水平还不太成熟。在工业生产的具体应用也比较少,因此我国需要加大对现代生物技术的各种研究,加快现代生物技术的发展,使其早日成熟。争取尽快把现代生物技术运用到无机非金属领域当中。加快我国工业的发展,为国家经济的繁荣贡献一分力气。
4.如何解决这些问题
因为我国的生物技术还不太成熟,所以不能运用到具体的工业生产中,那么怎么解决这些问题呢?一种比较好的办法就是借鉴外国的先进成果,我们不得不承认,在世界上,有很多国家在生物技术方面的研究比中国的水平高了许多。所以我们要虚心的去请教那些先行者,去学习他们的经验,借鉴他们研究的成果,互相交流。外国有我们需要的资料,同时我们也会有外国所需要的资料,只有这些资料共享出来,全球的生物技术才能得到跨越式的发展。不能闭关锁国,要学习全球的先进技术。为我国的生物技术发展提供经验,加快生物技术的工业化进程,争取早日成熟,为我国的工业经济发展做贡献。
结语:
从上面的文章来看,现代生物技术在这个时代是非常重要的,这项技术不仅可以有效地解决一些环境污染问题,也可以带动我国工业发展的进步,我们应该不断地探索现代生物技术在无机非金属材料中的应用。争取打造出更多新型的,环保的,价格便宜的非金属材料。我相信在不远的未来,无机非金属材料必定能够给我国的工业经济带来巨大发展。
参考文献
[1]陈上达.现代生物技术在无机非金属材料领域的应用前景[J].生物技术世界,25(38),03:175.
[2]牛丽春.环境检测中现代生物技术的应用分析[J].山西化工,2018,38(02):187-188.