成果简介
广西钦州坭兴陶被称为我国“四大名陶”之一，独具透气而不透水的天然双重气孔结构，被广泛应用于食物保鲜、养水、泡茶、煮茶、煲汤、熬药等，比一般陶器具有更好的使用效果。广西大学广西特聘专家“天然高分子与生态功能材料”科研团队通过研究证实了传统坭兴陶具有一定的生态功能（但功能不强且不稳定），并揭示了坭兴陶具有生态功能的机理及坭兴陶泥料的独特性。为了提升钦州坭兴陶这一非物质文化遗产的产品性能，团队从古埃及金字塔之谜和海洋生物矿化中得到启发，张燕娟副教授主持研发了“机械活化协同生物矿化制备生态功能坭兴陶技术”，使坭兴陶的特殊功能得到强化，并在企业建立研发生产基地。采用自主研发的机械活化固相反应体系（获2017年度广西自然科学奖二等奖）对矿泥原料进行活化，改变矿物组分的晶型结构，形成无定型结构和晶格缺陷使其活化，并同时激活有机质。然后将活化的矿物泥料进行生物矿化以重整其物相和晶型结构，在生物矿化器中以有机质为模板剂，通过控制湿度、温度等因素调控矿化生成特定多面体晶型结构的硅酸盐，在高温烧制过程中通过高温固化、类质同象发育作用形成P63空间群无对称中心的环状结构硅酸盐矿物相，使成品坭兴陶器具有自发极化性、热释电性、压电性、发射远红外线等特殊性能。生态功能坭兴陶的自发极化效应可产生永久电极和表面电场，在温度和压力微弱变化时，晶体两端存在的电势差使周围空气发生电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧分子使它们转化为空气负离子；坭兴陶盛水时使其周围的水分子发生解离并改变水的氧化还原状态，水为酸性时被还原放出氢气，水为碱性时被氧化放出氧气，进而调节水的pH值；坭兴陶的远红外辐射性可发射远红外线，与水分子产生共振，打断缔合水分子间的氢键，使水分子团簇变小，形成小分子团水。
本技术制备坭兴陶的生态功能：（1）释放负氧离子功能：研制的生态功能坭兴陶将民间流传的坭兴陶功能得以强化，坭兴陶产品负氧离子释放量范围1000~20000个/立方厘米/秒，具有负氧离子保健养生与净化空气的功能，可应用于空气环境的净化，酒、茶、烟等食品加工过程的醇化、杀菌及果蔬、粮食等保鲜和降农残、抗生素等功能；（2）发射远红外线功能：产品在8~14μm波段的远红外线发射率为0.86~0.97，与人体所发射的波段9.4~9.6μm相重叠，可以起到活化细胞、促进血液循环、加速新陈代谢、提高人体自身免疫力的作用；（3）活化水功能：坭兴陶作为盛水容器，对水具有活化作用，可形成小分子团水、弱碱水、富含氢气水。中国生产力学会创新推进委员会以成果作为《深入推动大中小企业融通创新的路径和措施研究》课题的案例之一，获国家领导人批示。
应用前景
本成果目前主要应用于生态日用陶产品，利用坭兴陶的特性，可进一步开发在生态农业、生态工业、生态健康等领域的应用。
成熟度
生态日用陶产品已转化并产业化，在合作企业建立了研发生产基地，可进一步拓展在其他领域的应用。
成果展示
知识产权情况
成果完成人
化学化工学院：张燕娟
成果转化，请联系成果与合作处，联系人：刘老师，联系电话：0771-3272162。