中新社合肥3月20日電 (記者 吳蘭)記者20日從中科大獲悉，該校國家同步輻射實驗室先進功能材料研究室高琛教授和其團隊，成功研制出新一代空氣凈化器，目前已獲數(shù)項國家發(fā)明專利，不僅能夠濾除PM2.5，還對甲醛、甲苯等具有很強去除能力。
2013年底，霧霾籠罩中國大部分地區(qū)，給民眾帶來無限困擾。中科大國家同步輻射實驗室先進功能材料研究室高琛教授介紹，其課題組研究光催化材料10多年，并通過幾個月的攻克，利用光催化材料研制出了新一代空氣凈化器。
光催化材料，是一種在光照條件下能夠產(chǎn)生電子——空穴對，進而在其表面發(fā)生氧化、還原反應的半導體材料。光催化材料的應用和潛在應用包括：自清潔涂層，空氣、水污染的治理，以及太陽能光解水制氫等。但這些應用的實現(xiàn)都對光催化的效率有相當高的要求。市場上已經(jīng)成熟并在高端空氣凈化器中采用的光催化材料是二氧化鈦(TiO2)。然而二氧化鈦只能吸收利用紫外光，空氣凈化的效率受到局限。
高琛團隊研發(fā)的光催化材料，則能夠響應較廣譜的波段，從綠光到紫外光都能夠充分吸收利用，分解污染物質的效率更高。他們做出的空調凈化器樣機，在同樣的紫外光源照條件下，不僅能夠濾除PM2.5，而且對室內裝修材料釋放出的甲醛、甲苯等揮發(fā)性有害氣體的去除能力，經(jīng)實驗室初步測定比市售產(chǎn)品高2-3倍。
“但要真正大規(guī)模應用，其實還有工程化研究需要完成，其中艱辛是不難想象的。”高琛說，材料基因組方法的優(yōu)勢是能夠同時大量合成、表征新型材料，他的團隊在合成光催化材料中曾拿出幾百種材料方案，之所以能在很短時間內找到最優(yōu)化的方案，材料基因組方法至為關鍵。
高琛介紹說，結合大數(shù)據(jù)方法，材料基因組可以同時對成千上萬種新材料進行預測、篩選、合成和表征。對比以前愛迪生花費多年時間尋找合適的燈絲材料、科學家測試成百上萬次找到一種合用的農(nóng)藥，材料基因組方法簡直是“神器”。
目前，高琛團隊已經(jīng)制備出空氣凈化器樣機，并獲數(shù)項國家發(fā)明專利，團隊正在努力轉化成惠及千家萬戶的產(chǎn)品。(完)