【超材料】北理工团队发现过滤PM2.5新材料 滤除率超99%

12bet备用网址官网2017年2月21日讯  已经有大量流行病学证据表明,PM2.5有急性与慢性健康效应。急性健康效应体现在高PM2.5暴露增加患急性呼吸道疾病与心脑血管疾病的风险,慢性毒性体现在PM2.5可能诱发肺癌、COPD(慢性阻塞型肺炎)、心脑血管疾病等慢性疾病,也有研究表明对细颗粒物的暴露会影响人的免疫系统、神经系统等。其实,PM2.5对整体气候的影响可能更糟糕。PM2.5能影响成云和降雨过程,间接影响着气候变化。

近日,北京理工大学王博教授及其团队将金属有机骨架(MOFs)材料应用于空气过滤、净化与治理等方面的研究成果被国际权威学术期刊《Nature》报道。

《Nature》以《金属有机骨架在空气过滤领域的应用》为题对该研究成果进行了报道,并指出通过能够大规模生产的金属有机骨架(MOFs)材料薄膜在空气过滤上的应用,可有效过滤PM2.5,净化空气。

王博教授表示,金属有机骨架材料是一种多孔结晶材料,由有机单体和金属离子聚合组成,可通过表面可调控的静电荷和碱性官能团,实现对大量细微颗粒物和可挥发有机物(VOC)的捕获和高效降解。

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【超材料】北理工团队发现过滤PM2.5新材料 滤除率超99%

新型金属有机骨架薄膜空气污染物过滤机理图。可广泛用在纺织物、泡沫材料、塑料材料等不同基材表面

他们已合成多种金属有机骨架纳米结晶化合物,并且使其生长在纺织物、泡沫材料、塑料材料、钢网等不同的基材表面,实现了工业化水平的双面辊到辊的量产。

据介绍,这种材料是目前世界上已知的吸附储存气体分子能力(比表面积)最强的一类材料,比表面积最高可达8000平方米每克,是活性炭、分子筛的10多倍。这种材料在可见光照射下,实现日光催化,将有害有机物分解为二氧化碳和水。进而使得滤除效率得以持续保持,长效作用,无二次污染,且滤除率超过99%。

经检测,在室温下的空气过滤结果显示,这种材料能有效将空气中的PM2.5和PM10污染物降低99.5%,只有在200摄氏度的条件才会出现较少的效率损失。另外,这种材料在过滤方面的潜在应用还包括家用吸尘器的灰袋、汽车排气管装置领域以及工业超细颗粒物滤除和大规模VOCs降解等。

据悉,王博团队下一步将深入推进技术转化和产业化,应用于工业废气治理、空气净化器、纱窗制造等领域。

清华大学化学系主任、长江学者特聘教授王训认为,王博团队的这一成果将基础研究与应用研究结合起来,对于治理雾霾、净化空气等具有重要意义,其应用前景广阔。

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