中國粉體網(wǎng)訊 11月26日消息,中國科學院上海硅酸鹽研究所科學家?guī)ьI科研團隊,成功研制出超強功能型三維石墨烯抗菌防霧霾口罩。這是我國科學家首次將三維石墨烯用于防霧霾口罩中,權威檢測部門檢測PM2.5過濾效率達99.6%。
該口罩采用了最新尖端材料三維石墨烯無紡布濾芯,具備超強的過濾吸附和抗菌性,其口罩的核心濾材技術已申請專利。據(jù)悉,這種三維石墨烯口罩已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),第一批5萬只在烯之物電商平臺上線不到一周就已售罄。
中國科學院科學家表示,石墨烯這種極小的材料,孔徑只有PM2.5的1/850,可以像一個三維多孔的網(wǎng)狀迷宮,捕魚一樣將各種尺寸的顆粒污染物牢牢吸附住。同時因為石墨烯超薄的特性,口罩可以像硬幣一樣薄,呼吸阻力壓在80Pa左右,而普通N95口罩大概是120Pa左右,兼具長效吸附和呼吸順暢這兩點。
中國科學院上海硅酸鹽研究所研究者,采用原創(chuàng)的兼具低密度、高比剛度、 高比強度、強能量吸收等優(yōu)點的三維石墨烯超級材料(Cellular Materials),作為防霧霾阻擋層,解決了防霧霾口罩中防霧霾不佳和氣流不暢之間難以協(xié)調(diào)的矛盾。這種三維石墨烯宏觀體的密度可低達 1 mg/cm3(連續(xù)可調(diào)),比表面積可高達1000 m2/g,首次采用由四連接的石墨烯納米管通過碳碳共價鍵鍵合,形成類似金剛石的四配位三維穩(wěn)固結構。此材料還可以被擠壓成其原始大小的約 5%,而且依然能夠恢復其原來的形態(tài),而且即使這一過程重復 1000 次還能保持完好無損,杜絕了石墨烯微塵的脫落問題。
作為超級材料的三維石墨烯具有極佳的有機體分子、霧霾顆粒的捕獲能力,較活性碳同比提高了 3-5 倍,高彈性的多級納米結構也保證了氣流通過的順暢性。該防霧霾口罩的優(yōu)勢體現(xiàn)在:首先,超大比表面積,能夠大容量吸附空氣中的 粉塵、顆粒、有毒氣體;其次,表面的含氧官能團能夠快速捕獲空氣中的帶電顆粒,并導出電子使其聚沉;第三,優(yōu)越的導電特性、量子點負載可以有效分解空氣中甲 醛、苯、甲苯、氨等有毒和有味的有害分子;第四,通過機械切割有極強的抗菌活 性,在負載銀后抗菌性能會進一步增強;第五,多孔自組裝使得三維石墨烯薄膜具 有高透氣性。
不同于市場上的口罩產(chǎn)品,三維石墨烯口罩還開發(fā)了抗菌和分解甲醛的效果,能切割細菌的細胞膜、將空氣中游離的甲醛分解成水和二氧化碳。
對于這種高科技新型防霧霾口罩,很多人會擔憂老百姓能不能用得起,據(jù)悉,這種口罩的市場定價在二十左右每只,可以積累使用168個小時,與市面上的各種防霧霾口罩相比,屬于平價商品。
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