在中国广袤的平原地带的农耕区,每年都会产生成千上万吨的秸秆。秸秆已经成了中国人心中的痛楚,焚烧秸秆成为了造成空气污染的一大主要原因。 在上海交通大学环保与能源材料实验室里,科研人员却能化“腐朽”为“神奇”。秸秆变成了各种宝贝的原材料,今天春秋君就给您科普下,让您开开脑洞。。。 “致污杀手”变成“净化能手” 造纸业废水经常为人诟病,造纸工艺中主要利用的是植物的纤维素,废水中有很大一部分是木质素磺酸盐,木质素价值一直被人类忽视,而农作物秸秆就是其最大载体,也是目前自然界规模最大的废弃物,因为没有被有效利用,木质素几乎成为了人类的“致污杀手”。 在上海交通大学材料学院环保与能源材料研究室里,纤维素和木质素都成了香饽饽。 赵斌元副教授告诉记者,他们用这两种材料合成了成型的活性碳,不仅大大了扩展使用领域,还提高了使用性能,降低了使用成本。 活性碳能干什么呢?
它可以吸收空气中的甲醛等,加入纳米银后,还具有完美的杀菌功能。。。 温馨的家庭壁画、灵巧的汽车挂饰、贴合的衣橱挂件……在不经意间,这些物件都成为了净化空气的宝贝。。。。
赵斌元透露,目前实验室与江苏陆博新材料科技有限公司合作,又将此技术延伸到难处理有机废水治理的微电解滤料和广谱、深度、高容量的重金属离子深度净化滤料生产领域,将为一大批高排放企业提供了技术支持。 打造不可思议的秸秆燃烧电池 2010年,实验室又挖掘出了成型活性炭表面的“宝藏”,在国际上率先发现了多孔碳材料表面官能团化学能电化学转化机理。这意味着秸秆为原材料可以构筑一个个完美的催化平台。 赵斌元解释说,把自制的成型活性碳放入硝酸银等银盐溶液中,单质银会慢慢地在多孔碳上“生长”出来,不同的银盐溶液,不同的调控手段会造就不同形状和不同尺寸的银,得到一系列特殊纳米结构的银。研究室根据这种机理研发出带状银单晶制备技术,并正在将这种带状银单晶用于制备透明导电薄膜。 多孔材料表面官能团化学能电化学转化这个机理本身就蕴含着一个现实的科学逻辑,对多孔碳材料进行化学物质调整,就可以产生导电现象。目前,研究室已经将这一机制的研究扩展到新型燃料电池上,已经取得了阶段性重要成果,有望以秸秆制备的成型活性炭为主要材料进行燃料电池发电。 进军金刚石、石墨烯制造产业 实验室还要让秸秆们进军到金刚石产业和石墨烯产业中去, 2012年,实验室首次实现碳化硅表面金刚石化。碳化硅是一种重要的切削材料,在太阳能硅片切片过程中得到大量应用,同时产生大量低值细粉。研究室与新疆龙海硅业合作,应用秸秆等生物质的特种衍生物,研发了低成本的碳化硅表面金刚石化技术。 秸秆化身金刚石,你醉了么? 石墨烯是近年来材料界的明星产品。2004年英国物理学家因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由共同获得2010年诺贝尔物理学奖。它是目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,也是目前电阻率最小的材料,目前高校和产业界需求巨大。 惊喜地是,实验室已经完成了从秸秆到石墨烯材料制备的工艺研究,制备方法简单、性能和质量都稳定,而批量生产后售价可低于1元/克,成本价仅为0.1元/克。 是不是很出乎意料啊,其实中国高校每个高校的实验室都在全力以赴,他们会给我们带来更多的惊喜。。。。。
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