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“新材料—石墨烯炭分子篩”獲國(guó)家專(zhuān)利 有望應(yīng)用于霧霾防護(hù)

   12月27日，面對(duì)持續(xù)出現(xiàn)的霧霾天氣，除了戴口罩，還有多少防霾裝備可供選擇呢？近日，江蘇師范大學(xué)李海濤教授團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)幾年努力，研發(fā)出一種新型實(shí)用霧霾防護(hù)帽和防霾夾克，獲得國(guó)家專(zhuān)利。該產(chǎn)品不僅保護(hù)了口腔和呼吸系統(tǒng)，更能對(duì)眼、耳、皮膚、頭發(fā)等進(jìn)行全面防護(hù)，封閉性好，適用于對(duì)粉塵顆粒、花粉、柳絮等過(guò)敏的易感人群。值得一提的是，作為海歸專(zhuān)家，李海濤教授一直致力于針對(duì)霧霾的科研項(xiàng)目，其近期研制出一種功能性材料——石墨烯炭分子篩，與同等重量的活性炭相比，其吸附性能提高20倍，有望應(yīng)用于防霾領(lǐng)域。李海濤也因?yàn)樨S碩的科研成果，被譽(yù)為“克霧霾專(zhuān)家”。

　　新型防霾產(chǎn)品獲得國(guó)家專(zhuān)利

　　記者了解到，李海濤平時(shí)熱衷戶(hù)外鍛煉，然而，經(jīng)常出現(xiàn)的霧霾天氣，讓他感覺(jué)到了困擾。李海濤表示，他剛開(kāi)始也是想到選購(gòu)一些防霾裝備，但是尋遍了市場(chǎng)，也只能找到一些口罩等物品。他認(rèn)為，在污染天氣下只戴著單薄的口罩，或者用衣物包裹好裸露的皮膚，并不能起到很好的效果。李海濤由此斷定，今后霧霾防護(hù)產(chǎn)品將有很大市場(chǎng)。李海濤率先啟動(dòng)了霧霾顆粒影響與癌癥早期診斷科研項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)幾年的持續(xù)研發(fā)，終于自主研發(fā)出一種新型實(shí)用霧霾防護(hù)帽和防霾夾克，該產(chǎn)品近期也順利獲得了國(guó)家專(zhuān)利。

　　據(jù)介紹，李海濤的新產(chǎn)品，包括帽子本體、筒狀面罩、透明視窗和防水口袋。面罩材質(zhì)有四層，其中包含一層由團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的新型無(wú)害納米碳材料濾層，對(duì)霧霾顆粒有較強(qiáng)的吸附過(guò)濾能力，綜合過(guò)濾效果達(dá)到了歐洲EN149：2001 FFP3標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)該材料透氣性好，使佩戴者呼吸自然，不會(huì)感覺(jué)悶熱，這是其他霧霾防護(hù)產(chǎn)品難以做到的；而防霧霾夾克里更是配備有PM2.5-溫度-濕度傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)使用者所處外環(huán)境和夾克內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量；而他自主開(kāi)發(fā)的APP軟件更是符合當(dāng)下移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的精神，實(shí)現(xiàn)了夾克上各種設(shè)備功能的智能調(diào)控；夾克上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可通過(guò)藍(lán)牙傳送到APP軟件中，并經(jīng)過(guò)計(jì)算，測(cè)出該環(huán)境下對(duì)人體分子式的影響，進(jìn)而估測(cè)出霧霾天氣對(duì)人體健康的影響，從而實(shí)現(xiàn)霧霾天氣下人體分子式的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行疾病診斷。

　　為增大防霾帽內(nèi)部環(huán)境的濕度和舒適度，李海濤還特意添加了防水口袋，可放置富含有小分子水浸濕的吸水海綿，水分可快速揮發(fā)，吸附霧霾顆粒使其沉降，減小霾天氣干燥多塵的空氣對(duì)人體健康的損害。

　　據(jù)悉，該產(chǎn)品不僅保護(hù)了口腔和呼吸系統(tǒng)，更能對(duì)眼、耳、皮膚、頭發(fā)等進(jìn)行全面防護(hù)，封閉性好，適用于對(duì)粉塵顆粒、花粉、柳絮等過(guò)敏的易感人群。

        新材料有望應(yīng)用于霧霾防護(hù)

　　李海濤團(tuán)隊(duì)近期獲得的另一項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利，是一種功能性材料——石墨烯炭分子篩。李介紹，石墨烯具有高吸附性，柔韌性，超薄以及環(huán)保綠色的優(yōu)勢(shì)，他便將其作為一種過(guò)濾材料的核心，選舉粒徑為500nm的石墨烯碎片，通過(guò)一種特殊的物理技術(shù)，把石墨烯碎片送入活性炭的細(xì)孔并附椎在內(nèi)表面上，達(dá)到增加過(guò)濾材料的比表面積，改善過(guò)濾效果，研制出石墨烯炭分子篩。

　　該材料具有超高的吸附性，且輕薄、穩(wěn)定、耐熱、比表面積大、對(duì)人體無(wú)害。與同等重量的活性炭相比，其吸附性能提高20倍，對(duì)它的民用開(kāi)發(fā)將會(huì)帶來(lái)極大的市場(chǎng)收益。同時(shí)，這種石墨烯炭分子篩新材料還可用于空氣質(zhì)量改善和汽車(chē)換氣系統(tǒng)濾膜的開(kāi)發(fā)，對(duì)環(huán)境問(wèn)題具有很好的解決促進(jìn)作用。李海濤教授介紹說(shuō)，這種石墨烯炭分子篩材料可以合成一種復(fù)合膜，可有效去除飲用水中的抗生素。這為水處理特別是飲用水的凈化處理提供了一種高效濾材。

　　李海濤教授表示，眼下他最大的工作，是盡快將科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，盡早生產(chǎn)出具有實(shí)際功效的產(chǎn)品，“我希望今后有更多更好的防霧霾產(chǎn)品，走進(jìn)每一個(gè)市民家庭”。

　　海歸教授被譽(yù)為“克霧霾專(zhuān)家”

　　李海濤教授是一名標(biāo)準(zhǔn)的海歸專(zhuān)家。1991年，他在蘇州科技學(xué)院畢業(yè)之后，便到瑞典的林雪平大學(xué)讀研讀博。博士畢業(yè)后，長(zhǎng)期在歐洲各國(guó)從事科學(xué)研究，2002年，他接受英國(guó)皇家科學(xué)院劍橋大學(xué)的邀請(qǐng)，出任專(zhuān)職研究員，從事現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)和生物化學(xué)領(lǐng)域的研究。并在2005-2010年期間擔(dān)任劍橋大學(xué)化學(xué)系生物物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室副主任。研究期間發(fā)表了30余篇SCI論文，包括多個(gè)世界頂級(jí)期刊發(fā)表論文14篇，獲得國(guó)際專(zhuān)利1項(xiàng)，國(guó)內(nèi)專(zhuān)利5項(xiàng)。

　　2004年，李海濤首創(chuàng)研發(fā)了世界上新一代超高靈敏度熒光顯微鏡，實(shí)現(xiàn)活體細(xì)胞中單個(gè)分子通路的可視化，可以觀察到生物的分子結(jié)構(gòu)。如今全世界數(shù)以百計(jì)的實(shí)驗(yàn)室都在使用他首創(chuàng)研發(fā)的熒光顯微鏡，成為生物學(xué)家探尋生命奧秘的利器。另外，他還研發(fā)一種小型、高靈敏度、高準(zhǔn)確度的癌癥早起診斷技術(shù)，診斷僅僅需要半個(gè)小時(shí)。

　　2012年回國(guó)后，李海濤組建了自己的科研團(tuán)隊(duì)。有30多為位學(xué)生，其中，研究生4人，其余為各年級(jí)的本科生。 在學(xué)術(shù)研究中，李海濤團(tuán)隊(duì)科研重心放在了針對(duì)霧霾的研究上。短短幾年時(shí)間，他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)獲得了兩項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利，他本人也被學(xué)界譽(yù)為“克霧霾專(zhuān)家”。