石墨烯“黑金”滤材净化水和空气

“为世界,创造纯净的水和空气!”这是东南大学“石墨烯‘黑金’滤材”项目的愿景。日前,该项目获得第四届中国“互联网+”大学生创新创业大赛银奖,相关产品已落地应用并获得良好效益。


自2010年诺贝尔物理学奖颁发给了两位对石墨烯卓有研究的科学家后,“材料之王”石墨烯开始进入人们的视野,但是日常生活中我们很少见到与石墨烯相关的产品。东南大学“石墨烯‘黑金’滤材”项目,在顶级期刊上率先提出了“石墨烯用于超高效吸附材料”,引发全球高度关注。


该项目创始人毕恒昌,是东南大学MEMS教育部重点实验室博士后。在2010年读博期间,他率先发现石墨烯材料吸油但不吸水的现象,并成功研发出超轻高效吸附性能的石墨烯基海绵材料,又在此基础上完成了石墨烯基空气滤材等石墨烯过滤材料的制备和工业量产化实践。目前,团队已经围绕核心技术获取了40项发明专利和8项实用新型专利。


据项目团队负责人王宗辉介绍,石墨烯吸附过滤产品目前主要集中在空气净化和水净化两个方面,将为一些大型主流企业供应滤材。


石墨烯用于空气过滤对于污染颗粒的拦截率非常高,对于人们关心的PM2.5去除率高达99.3%,而对于更小的污染颗粒,拦截率也均在90%以上。将滤材应用于空气净化器滤芯、空调滤网、新风系统滤网等,还可以部分拦截念珠藻菌、葡萄球菌、H7N9病毒等。如果应用于防雾霾口罩,可以解决现有市场防霾口罩短期(小于1小时)易失效问题,且平均成本仅为几元。目前市面上所售的bestair口罩的内芯就用了这一滤材,光京东的销量就突破了10万。


传统的污水处理、自来水净化存在效果差、成本高等问题,而石墨烯基过滤系统,无需专人值守,占地小,用简单的几层膜就能替代现有的砂滤和转盘过滤设备,极大地减少了设备的体积和运行成本,而且滤出水的各项指标都能达到要求。


石墨烯滤材还具有独一无二的油水分离特性,对于世界级难题“海洋漏油处理”,以往的化学分解、喷洒药剂、燃烧等方式都存在很大弊端,而利用石墨烯滤材,仅依靠循环吸附的物理方法即可解决。


不久前,欧盟石墨烯旗舰计划主席AndreaC·Ferrari、英国国家石墨烯研究院主任VladimirFalko等诸位国际石墨烯专家,参观了将此材料产业化的碳星科技公司,并试用了相关产品,对团队取得的创新性成果给予了高度评价。美国在线AOL将石墨烯海绵结构点评为“将是石墨烯的首个产业化产品”。石墨烯“黑金”滤材净化水和空气插图

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