金屬有機骨架材料能有效過濾PM2.5
2017-02-08 11:53:53   來源:新華社
內容摘要
肺癌發病率與霧霾高發地區呈正比例相關,市民應隨時查詢空氣質量指數,當PM2.5指數高于60時就應該佩戴口罩。北京理工大學團隊近日發現了能有效過濾PM2.5的新材料。

雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分,但它對空氣質量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比,PM2.5粒徑小,面積大,活性強,易附帶有毒、有害物質(例如,重金屬、微生物等),且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。

北京理工大學王博教授及其團隊將金屬有機骨架(MOFs)材料應用于空氣過濾、凈化與治理等方面的研究成果,近日被國際權威學術期刊《Nature》報道。

2017年2月1日,《Nature》以《金屬有機骨架在空氣過濾領域的應用》為題對該研究成果進行了報道,并指出通過能夠大規模生產的金屬有機骨架材料薄膜在空氣過濾上的應用,可有效過濾PM2.5,凈化空氣。

王博表示,金屬有機骨架材料是一種多孔結晶材料,由有機單體和金屬離子聚合組成,可通過表面可調控的靜電荷和堿性官能團,實現對大量細微顆粒物和可揮發有機物(VOC)的捕獲和高效降解。他們已合成多種金屬有機骨架納米結晶化合物,并且使其生長在紡織物、泡沫材料、塑料材料、鋼網等不同的基材表面,實現了工業化水平的雙面輥到輥的量產。

據介紹,這種材料是目前世界上已知的吸附儲存氣體分子能力(比表面積)最強的一類材料,比表面積最高可達8000平方米每克,是活性炭、分子篩的10多倍。這種材料在可見光照射下,實現日光催化,將有害有機物分解為二氧化碳和水。進而使得濾除效率得以持續保持,長效作用,無二次污染,且濾除率超過99%。

經檢測,在室溫下的空氣過濾結果顯示,這種材料能有效將空氣中的PM2.5和PM10污染物降低99.5%,只有在200攝氏度的條件才會出現較少的效率損失。另外,這種材料在過濾方面的潛在應用還包括家用吸塵器的灰袋,汽車排氣管裝置領域以及工業超細顆粒物濾除和大規模VOC降解等。

據悉,王博團隊下一步將深入推進技術轉化和產業化,應用于工業廢氣治理、空氣凈化器、紗窗制造等領域。

清華大學化學系主任、長江學者特聘教授王訓認為,王博團隊的這一成果將基礎研究與應用研究結合起來,對于治理霧霾、凈化空氣等具有重要意義,其應用前景廣闊。

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