全球性生态环境的迅速恶化和资源面临枯竭的问题，已经成为人类生存和发展所面临的重大危机。发展生态环境材料成为材料科学领域关注的焦点之一。所谓“生态环境材料”，应是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性或者能够改善环境的材料。所谓环境协调性是指资源和能源消耗少，环境污染小和循环再生利用率高。我国已将可持续发展作为国家的发展战略目标，生态环境材料的研发是其中一个极为重要的组成部分。
一．新型能源材料。我国在光伏材料、光热转化材料、热电材料、锂离子电池材料、储氢材料等方面取得了显著的进展。特别值得一提的是，我国在光解水制氢和环境净化的可见光活性的新型光催化材料研发方面取得了很有特色的成果。比如，南京大学发展了具有可见光活性的In1-xNixTaO4催化剂并成功地应用于光解水制氢。在此基础上又成功开发出系列可见光活性的新型光催化材料。福州大学与日本和德国的研究小组合作发展了第一个有机g-C3N4可见光催化剂。此外，我国也研发出能在夜晚等黑暗条件下仍然具有相当好的环境净化及抗菌杀菌作用的蓄能光催化复合材料。
二．信息材料。到目前为止，传统的微电子器件是通过对元件电流的控制实现其功能的，其性能已经接近其物理极限。开发出更为高效、节能和具有记忆效应的微电子器件，将会给微电子领域带来突破性的革命。国内在巨磁阻材料、稀磁半导体、拓扑绝缘体等几个方面都取得了一些优秀的科研成果。其中，拓扑绝缘体是一种新的量子物质态，完全不同于传统意义上的“金属”和“绝缘体”。这种物质态的体电子态是有能隙的绝缘体，而其表面则是无能隙的金属态。拓扑绝缘体具有能量耗散很低的优点，有可能对未来的信息技术产生革命性的影响。清华大学研究小组通过分子束外延的方法，已经研制出具有强拓扑绝缘体特征的Bi2Se3和Bi2Te3薄膜。
三．仿生材料。仿生设计也是材料生态设计的发展方向之一。天然生物材料在长期的进化过程中形成了自然界一些最合理的结构形态，这可为科技工作者所借鉴。中科院化学所从微纳米层次上揭示了蜘蛛丝集水“多协同效应”机制，并通过制备出人造蜘蛛丝，实现了小尺度液滴的方向性驱动。这项研究将有助于设计大规模的人造纤维网以收集空气、雾气中的水，来供给水源缺乏地区人们的需求;以及设计纤维网状材料，用于工业加工和生产过程中的浮质过滤等领域。
四．有毒、有害和稀贵元素的替代材料。我国在有效利用天然可再生资源，包括木质、陶瓷、农作物秸秆等农业废弃物以及竹子、天然石材等来替代有毒、有害和稀贵元素方面取得了很好的进展。国内很多企业在环境友好的封装材料、涂料、阻燃剂及无铅焊料等方面，都已研发出具有自主知识产权的新品(一员)


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