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我国科学家成功研制出超强功能型三维石墨烯抗菌防雾霾口罩 黑科技改变你的呼吸

11月26日消息,中国科学院上海硅酸盐研究所科学家带领科研团队,成功研制出超强功能型三维石墨烯抗菌防雾霾口罩。这是我国科学家首次将三维石墨烯用于防雾霾口罩中,权威检测部门检测PM2.5过滤效率达99.6%。

中国经济周刊—经济网讯(记者 王红茹)11月26日消息,中国科学院上海硅酸盐研究所科学家带领科研团队,成功研制出超强功能型三维石墨烯抗菌防雾霾口罩。这是我国科学家首次将三维石墨烯用于防雾霾口罩中,权威检测部门检测PM2.5过滤效率达99.6%。

该口罩采用了最新尖端材料三维石墨烯无纺布滤芯,具备超强的过滤吸附和抗菌性,其口罩的核心滤材技术已申请专利。据悉,这种三维石墨烯口罩已经产业化生产,第一批5万只在烯之物电商平台上线不到一周就已售罄。

中国科学院科学家表示,石墨烯这种极小的材料,孔径只有PM2.5的1/850,可以像一个三维多孔的网状迷宫,捕鱼一样将各种尺寸的颗粒污染物牢牢吸附住。同时因为石墨烯超薄的特性,口罩可以像硬币一样薄,呼吸阻力压在80Pa左右,而普通N95口罩大概是120Pa左右,兼具长效吸附和呼吸顺畅这两点。

中国科学院上海硅酸盐研究所研究者,采用原创的兼具低密度、高比刚度、 高比强度、强能量吸收等优点的三维石墨烯超级材料(Cellular Materials),作为防雾霾阻挡层,解决了防雾霾口罩中防雾霾不佳和气流不畅之间难以协调的矛盾。这种三维石墨烯宏观体的密度可低达 1 mg/cm3(连续可调),比表面积可高达1000 m2/g,首次采用由四连接的石墨烯纳米管通过碳碳共价键键合,形成类似金刚石的四配位三维稳固结构。此材料还可以被挤压成其原始大小的约 5%,而且依然能够恢复其原来的形态,而且即使这一过程重复 1000 次还能保持完好无损,杜绝了石墨烯微尘的脱落问题。

作为超级材料的三维石墨烯具有极佳的有机体分子、雾霾颗粒的捕获能力,较活性碳同比提高了 3-5 倍,高弹性的多级纳米结构也保证了气流通过的顺畅性。该防雾霾口罩的优势体现在:首先,超大比表面积,能够大容量吸附空气中的 粉尘、颗粒、有毒气体;其次,表面的含氧官能团能够快速捕获空气中的带电颗粒,并导出电子使其聚沉;第三,优越的导电特性、量子点负载可以有效分解空气中甲 醛、苯、甲苯、氨等有毒和有味的有害分子;第四,通过机械切割有极强的抗菌活 性,在负载银后抗菌性能会进一步增强;第五,多孔自组装使得三维石墨烯薄膜具 有高透气性。

不同于市场上的口罩产品,三维石墨烯口罩还开发了抗菌和分解甲醛的效果,能切割细菌的细胞膜、将空气中游离的甲醛分解成水和二氧化碳。

对于这种高科技新型防雾霾口罩,很多人会担忧老百姓能不能用得起,据悉,这种口罩的市场定价在二十左右每只,可以积累使用168个小时,与市面上的各种防雾霾口罩相比,属于平价商品。

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