广西钦州坭兴陶被称为我国“四大名陶”之一，比一般陶器具有更好的使用效果。近日，化学化工学院天然高分子改性与生态功能材料团队通过研究证实了传统坭兴陶具有一定的生态功能，揭示了坭兴陶具有生态功能的秘密及坭兴陶泥料的独特性，并研发了机械活化协同生物矿化制备生态功能坭兴陶技术，为钦州坭兴陶这一非物质文化遗产提升了产品性能。该研究成果以“机械活化-仿生矿化协同构筑可活化空气和水的自极化陶”（Construction of Spontaneously Polarized Ceramic via Synergistic Mechanical Activation‒biomimetic Mineralization for Activating Air and Water）为题发表在中国科学院主办的国际知名学术期刊《材料科学技术（英文版）》（Journal of Materials Science & Technology），化学化工学院2021级博士研究生张武相为该论文的第一作者，张燕娟副教授为通讯作者。
科研团队从海洋生物矿化中得到启发，采用自主研发的机械活化固相反应体系对陶泥原料进行活化预处理，经仿生矿化生成特定多面体晶型结构的硅酸盐，进一步通过高温固化形成环状结构硅酸盐矿物，使成品坭兴陶具有自极化性、压电性、发射远红外线等特殊性能。生态功能坭兴陶的自极化效应可诱导永久电极和表面电场的形成，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，具有活化空气的作用；坭兴陶盛水时使水分子发生解离并改变水的氧化还原状态和调节pH值，pH<7时被还原放出氢气，形成含氢水，发射的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，形成小分子团簇水，具有活化水的作用。
科研团队在理论研究的同时积极推进成果转化与产业化，该研究成果以张燕娟副教授为项目负责人与广西钦州市德宜盛坭兴陶艺有限公司签订了专利技术秘密转让合同（机械活化协同生物矿化制备生态功能坭兴陶技术），技术转让费500万元。该技术已在广西钦州康宜盛坭兴陶制作有限公司应用于生产水缸、煮壶、水杯、茶具等日用陶系列产品，用户使用效果好。基于生态功能坭兴陶具有的自极化性、压电性、发射远红外线等特殊性能，可在文旅康养、农业、工业、环保等领域拓展其应用。通过传承与创新，强化生态功能，助力于广西传统优势产业、高性能新材料、生态环保产业、优势特色农业和大健康产业的发展。
