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多年成果,回馈社会!他研究的40万只石墨烯口罩发往武汉


来源:中国粉体网   漫道

[导读]  “说实话,当时真没怎么想,就是第一反应感觉我们可能会帮上些忙,而武汉可能是最需要的。我们做了多年的科研,若有些成果能够直接服务于社会也是对我们成果的最大认可。”——孙立涛答新华网记者问。

“说实话,当时真没怎么想,就是第一反应感觉我们可能会帮上些忙,而武汉可能是最需要的。我们做了多年的科研,若有些成果能够直接服务于社会也是对我们成果的最大认可。”——孙立涛答新华网记者问。

 



本网站与孙立涛教授结缘良久,初次认识还是在18年的4月,彼时中国粉体网举办了“2018低维碳纳米材料制备及应用技术交流会”,特邀请了孙教授做了名为《石墨烯在环保领域的应用与产业化》的有关报告,精彩的报告让现场的我们认识到石墨烯在环保领域的广大前景。

 


碳纳米材料交流会现场(拍摄于2018年4月)

 

2018年低维碳纳米材料制备及应用技术交流会的召开,本意就是提供平台,让产、学、研多重领域的专家学者们能够齐聚一堂,推动低维碳纳米材料从“书架”走向“货架”。

 

2年前,我们还在憧憬着、推动着石墨烯等碳材料的逐步发展,本以为长路漫漫,道路曲折。但是没有想到,仅仅过去了2年,石墨烯就已经发光发芽,孙立涛教授的成果已经能够服务社会,在突发的疫情面前,点燃了一束微小却不会熄灭的火苗。

 

孙立涛教授研发的40万只石墨烯口罩发往武汉

 

据新华网消息,近日,在东南大学电子科学与工程学院孙立涛教授的建议下,其合作单位常州碳星科技公司将40万只“石墨烯基口罩”发往武汉。

 

这款石墨烯基KN95口罩由孙立涛教授研发。目前市场上多数口罩是通过静电吸附微小颗粒物,但呼吸的水汽会让静电消失,配戴一个小时吸附效果就会显著下降而致吸附失效。石墨烯基口罩借助石墨烯超大的比表面积优势可实现对微小颗粒物的直接吸附,不存在遇水汽失效问题,可以长时间保持高效吸附率。

 

据孙立涛教授介绍,因为此次肺炎疫情中的病毒主要通过飞沫或在空气中形成气溶胶传播,与通常的雾霾颗粒类似,所以石墨烯基口罩的防病毒功能很好。



年前,得知武汉急需口罩,孙立涛教授第一时间致电合作厂家,在口罩普遍涨价的大背景下,与他们共同商议好将库存的口罩全都以平时最低批发价的7折发往武汉。同时,他们婉拒了数家公司加价购买的请求。

 

谈及为何会想到把口罩寄到武汉,孙立涛说:“说实话,当时真没怎么想,就是第一反应感觉我们可能会帮上些忙,而武汉可能是最需要的。我们做了多年的科研,若有些成果能够直接服务于社会也是对我们成果的最大认可。”

 

孙立涛的石墨烯研究之路

 

学成归国,从零开始设计实验室

 

12年前,在德国美因兹大学物理化学所做完博士后研究的孙立涛来到了东南大学,那时的他已经取得了多个授权专利,在国际顶级期刊发表了多篇论文。

 

“出国是为了开眼界,回国才有归属感。”说起回国的原因,孙立涛非常坦诚,到国外学到了新技术和研究方式,但是孤独也如影随形,加上国内纳米研究发展迅速,对于回国,自己没有什么纠结。

 收到东南大学的邀请后,他来到了南京。因为研究对象是纳米,实验设备尤为重要,学校为孙立涛购入了球差校正透视电子显微镜,该显微镜是当时国内仅有的两台之一,另一台在清华大学。

学校还放手让其自己设计实验室。“哪怕一盏灯的摆放位置,都会影响实验观察。”孙立涛说,实验室的一些设备对环境要求较高,他亲手画图纸,大到实验室的房屋建筑,小到桌子台灯摆放、电线插口位置等,一遍遍地修改图纸,前后修改了四十余次。

发现多孔结构的超高吸附特性

孙立涛所在的纳皮研究中心主要是对单个原子进行加工和观察,探究其排列顺序和结构对材料性能的影响。一纳米只有十亿分之一米,对纳米材料的研究只能在一块小小的操作板上进行。

 

就是在这么小的“实验室”中,孙立涛有了一项重要发现:多孔结构的超高吸附特性,比如外观漆黑的石墨烯海绵可以吸附自身重量600倍以上的石油,被吸附的石油还可以重新提取,回收率超过99.9%,可以循环使用20余次,而传统吸油材料的吸附率最高只有80倍,石油难以回收,材料不易重复使用。

 

那时,是2016年。孙立涛教授团队将该成果应用到了口罩生产中。

 

“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,前者戴起来呼吸会不畅,后者吸附颗粒物的时间很短。”孙立涛说,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,兼具长效吸附和呼吸顺畅这两点。

 

这是2016年,孙立涛向来访者介绍自己的成果。那时候,孙立涛教授的这项成果仅仅试生产了部分,还未上市。

 

附:

个人简介

 

 

孙立涛,男,1976年10月出生,山东海阳人,2005年3月在中国科学院上海应用物理研究所获博士学位,2005年至2008年于德国美因茨大学(University of Mainz)物理化学所做Research Fellow,2009至2010年于法国斯特拉斯堡大学(University of Strasbourg)做访问教授。

 

2008年3月加入东南大学微电子机械系统教育部重点实验室,被聘为特聘教授、博士生导师。

现任东南大学电子科学与工程学院、微电子学院(国家示范性微电子学院)院长,东南大学MEMS教育部重点实验室主任。

 

研究方向:长期从事石墨烯等新型纳米材料的基础前沿与相关应用研究。主要研究方向为新型纳米材料石墨烯等在能源、环保和微纳器件上的应用。

 

孙立涛教授带领的团队实现了二维材料的原位亚纳米加工与按需构筑;首次报道了石墨烯多孔三维结构的在油水分离中的超高效吸附特性并实现其环保应用和产业化;制备了石墨烯基超灵敏柔性传感器等。发表SCI论文200余篇(其中Science 2篇, Nature及子刊12篇)。申请专利80余项,做国际会议邀请报告70余次,培养创业人才多名,实现了石墨烯在环保领域应用的产业化。

 

参考来源

中国粉体网、新华网、新浪网、东南大学官网、科学网

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