【新产品】东南大学教授研发“石墨烯基口罩” PM2.5去除率高达99.3%!

用石墨烯作为滤材制成的口罩,孔径比可吸入颗粒物大,但是内部结构就像迷宫,颗粒物即使通过了第一层,也会在其中“迷路”,难以通过口罩,同时作为“迷宫”壁的功能化石墨烯材料表面上有很多官能团与缺陷等,会将这些入侵颗粒牢牢吸附住,兼具长效吸附和呼吸顺畅这两点。

一块漆黑的“海绵”扔进污水中,污水变得澄澈;在口罩中设置“迷宫”,空气中的悬浮颗粒物就被困在其中。

11月25日,东南大学海归教授孙立涛带领学生们研发的“石墨烯基口罩”第一批产品面世,并且在东南大学举行了发布会,据悉,之前经第三方测试,这种口罩对PM2.5的去除率高达99.3%。

【新产品】东南大学教授研发“石墨烯基口罩” PM2.5去除率高达99.3%!

孙立涛教授在介绍他研发的“石墨烯基口罩”

首次将高吸附性功能化石墨烯用于防霾口罩

孙立涛所在的东南大学纳皮米研究中心主要是对单个原子进行加工和观察表征,探究其排列顺序和结构对材料性能的影响,进而更好的指导宏观材料性能的调控。高吸附率石墨烯海绵就是他们的研发成果。石墨烯只有一个单原子层厚度,具有超高的比表面积,达到2630m2/g,有利于制备超高效吸附材料。是一种超高效的吸附材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的气体分子(氦气)也无法穿透。

在孙立涛研发的“石墨烯基口罩”中,他将石墨烯复合物溶液喷涂于过滤网上,这能够有效去除(干、湿)空气中的粉尘及PM2.5。“2010年我们研发了一种吸附材料石墨烯海绵高效吸附材料,在油水分离实验中,它只吸油不吸水,有很好的过滤效果,受这个实验的启发,2012年的时候我和学生开始研究能否将这种新型材料应用于放防雾霾口罩。”孙立涛说,经过4年的研究与反复实验,他们终于将第一批防雾霾口罩投入产业化试生产。

测试现场

测试现场

发布会现场,孙立涛教授为大家做了一个简单的测试,在一个点燃香烟的空间里,他将PM2.5测试仪打开进行测试,不到一分钟的时间,测试仪显示PM2.5爆表。而后,他用自己研发的“石墨烯基口罩”套住测试仪的进空气口,并放置在充满香烟的空间中,相同时间之后,测试仪显示PM2.5在标准范围之内,将前后所得数据通过计算之后,发现“石墨烯基口罩”对PM2.5的去除率达99.3%。

平价亲民 呼气顺畅不觉得“闷

除了对PM2.5的超高去除率之外,这种口罩的另一个优点就是透气性非常强,远远高于市场上的同类口罩。“石墨烯这种最小的材料,可以做的气孔空隙率非常大,但是普通口罩气孔隙率没有那么大,所以你呼吸的时候可能会有困难,”经过第三方测试,戴上东南大学研发的口罩之后,呼吸阻力内外压在70Pa左右,国家规定值是130,而普通N95口罩大概是120Pa左右。

【新产品】东南大学教授研发“石墨烯基口罩” PM2.5去除率高达99.3%!

孙立涛教授在介绍石墨烯的结构特性

“市场上的防霾口罩要么是通过缩小孔径来阻隔PM2.5,要么是通过静电来吸附PM2.5,前者会因孔径小而导致呼吸不畅,后者会因静电快速消失而导致吸附效果急剧变差戴起来呼吸会不畅,后者吸附颗粒物的时间很短。”孙立涛继续解释。

用石墨烯作为滤材制成的口罩,孔径比可吸入颗粒物大,但是内部结构就像迷宫,颗粒物即使通过了第一层,也会在其中“迷路”,难以通过口罩,同时作为“迷宫”壁的功能化石墨烯材料表面上有很多官能团与缺陷等,会将这些入侵颗粒牢牢吸附住,兼具长效吸附和呼吸顺畅这两点。

据孙立涛教授介绍,目前该成果已经产业化试生产了10万只,检测后即将上市销售。对于这种充满高科技的新型防雾霾口罩,很多人会关心它的价格老百姓能不能用得起,凤凰江苏在发布会现场获悉,这种口罩的市场定价在十几元左右每只,与市面上的各种防雾霾口罩相比,属于平价商品。

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