金属有机骨架材料能有效过滤PM2.5

 

  虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

 

  北京理工大学王博教授及其团队将金属有机骨架(MOFs)材料应用于空气过滤、净化与治理等方面的研究成果,近日被国际权威学术期刊《Nature》报道。

 

  2017年2月1日,《Nature》以《金属有机骨架在空气过滤领域的应用》为题对该研究成果进行了报道,并指出通过能够大规模生产的金属有机骨架材料薄膜在空气过滤上的应用,可有效过滤PM2.5,净化空气。

 

  王博表示,金属有机骨架材料是一种多孔结晶材料,由有机单体和金属离子聚合组成,可通过表面可调控的静电荷和碱性官能团,实现对大量细微颗粒物和可挥发有机物(VOC)的捕获和高效降解。他们已合成多种金属有机骨架纳米结晶化合物,并且使其生长在纺织物、泡沫材料、塑料材料、钢网等不同的基材表面,实现了工业化水平的双面辊到辊的量产。

 

  据介绍,这种材料是目前世界上已知的吸附储存气体分子能力(比表面积)最强的一类材料,比表面积最高可达8000m2/g,是活性炭、分子筛的10多倍。这种材料在可见光照射下,实现日光催化,将有害有机物分解为二氧化碳和水。进而使得滤除效率得以持续保持,长效作用,无二次污染,且滤除率超过99%。

 

  经检测,在室温下的空气过滤结果显示,这种材料能有效将空气中的PM2.5和PM10污染物降低99.5%,只有在200℃的条件才会出现较少的效率损失。另外,这种材料在过滤方面的潜在应用还包括家用吸尘器的灰袋,汽车排气管装置领域以及工业超细颗粒物滤除和大规模VOC降解等。

 

  据悉,王博团队下一步将深入推进技术转化和产业化,应用于工业废气治理、空气净化器、纱窗制造等领域。

 

  清华大学化学系主任、长江学者特聘教授王训认为,王博团队的这一成果将基础研究与应用研究结合起来,对于治理雾霾、净化空气等具有重要意义,其应用前景广阔。

 

  来源:新华社

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