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厉害了北理工!发现有效过滤PM2.5新材料

科普小知识2022-01-18 06:36:31
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厉害了北理工!发现有效过滤PM2.5新材料

北京工业大学的王波教授和他的团队关于金属有机框架材料在空气过滤、净化和处理中的应用的研究成果最近被国际权威学术期刊《自然》报道。

2月1日,《自然》杂志以“金属有机框架在空气过滤中的应用”为题报道了研究结果。指出通过在空气过滤中大规模生产金属有机框架材料膜,可以有效过滤PM2.5,净化空气。

王波说,金属有机骨架材料是由有机单体和金属离子组成的多孔晶体材料。它可以通过表面可调的静电电荷和碱性官能团捕获并高效降解大量的微粒和挥发性有机化合物。他们合成了多种金属-有机骨架纳米晶体化合物,并使它们生长在不同基底的表面,如纺织品、泡沫材料、塑料材料、钢丝网等。从而实现工业级双面卷对卷批量生产。

据报道,这种材料目前在世界上被认为具有最强的吸附和储存气体分子的能力,比表面积高达每克8000平方米,是活性炭和分子筛的10倍以上。该材料可在可见光照射下实现日常光催化,将有害有机物分解成二氧化碳和水。此外,过滤效率可持续保持,效果持久,无二次污染,过滤率超过99%。

经测试,室温空气过滤结果表明,该材料能有效降低空气中PM2.5和PM10污染物99.5%,仅在200℃时效率损失较小。此外,该材料在过滤方面的潜在应用包括家用真空吸尘器的集尘袋、汽车排气管装置、工业超细颗粒过滤和大规模挥发性有机化合物降解等。

据悉,王波团队将进一步推进技术改造和产业化,并将其应用于工业废气处理、空气净化器、纱窗制造等领域。

清华大学化学系系主任、长江学者王勋教授认为,王波团队将基础研究与应用研究相结合的成果,对治理雾霾、净化空气具有重要意义,具有广阔的应用前景。

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