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中國科大研制出用于室內(nèi)霧霾凈化的柔性透明智能窗口材材料
空氣污染是人類面臨的緊迫問題之一。在煙霧彌漫的環(huán)境中，有效保護PM2.5的口罩是N95級的，但感覺很悶，不能長時間佩戴。在室外除霾和個人防護之間，室內(nèi)空氣凈化是保證人們健康工作和生活的有效措施。與此同時，隨著人們生活水平的提高，維持合適的室內(nèi)溫度所消耗的能量將繼續(xù)增加。因此，開發(fā)一種能調(diào)節(jié)室內(nèi)光強、凈化空氣煙霧的智能窗具有重要的現(xiàn)實意義。
近年來，研究人員提出了多種方案來收集過濾室內(nèi)漂浮的煙霧顆粒，凈化個人生活環(huán)境，如通過靜電吸附、聚合物纖維吸附和金屬有機骨架復(fù)合吸附等物理方法。然而，制備的智能窗價格昂貴，難以擴大生產(chǎn)，并且可以重復(fù)使用。因此，制備可重復(fù)使用的大面積柔性透明智能窗仍然是一個挑戰(zhàn)。
最近，中國科技大學(xué)于書鴻教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊開發(fā)了一種浸染自組裝方法。在傳統(tǒng)商用尼龍網(wǎng)(聚酰胺)的基礎(chǔ)上，成功開發(fā)出一種大面積柔性透明智能窗。該研究論文最近發(fā)表在細胞出版社的《科學(xué)》雜志上。
該研究為未來柔性透明智能窗材料的設(shè)計和制備提供了新的策略。
據(jù)報道，研究人員花費約100元，在20分鐘內(nèi)就可以制備出約7.5平方米的銀納米線-尼龍智能窗。這種柔性透明智能窗不僅可以結(jié)合熱致變色染料改變室內(nèi)光強，還可以作為高效的煙霧收集器凈化室內(nèi)空氣質(zhì)量。其中，空氣凈化效率最高可達99.65%，空氣中PM2.5的濃度可在50秒內(nèi)從嚴重污染程度(248 μ GM-3)降低到空氣的優(yōu)良狀態(tài)(32.9 μ GM-3)。同時，制得的銀絲尼龍智能窗收集煙霧后，只需在乙醇中簡單浸泡20分鐘即可清洗再利用，即使經(jīng)過數(shù)百次重復(fù)循環(huán)，凈化效率仍能保持穩(wěn)定。 |
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