一塊漆黑的“海綿”扔進污水中，污水變得澄澈；在口罩中設置“迷宮”，空氣中的懸浮顆粒物就被困在其中。

    11月25日，東南大學海歸教授孫立濤帶領學生們研發的“石墨烯基口罩”第一批產品面世，并且在東南大學舉行了發布會，據悉，之前經第三方測試，這種口罩對PM2.5的去除率高達97.1%。

    孫立濤教授在介紹他研發的“石墨烯基口罩”

    首次將高吸附性功能化石墨烯用于防霾口罩

    孫立濤所在的東南大學納米研究中心主要是對單個原子進行加工和表征，探究其結構對材料性能的影響，進而更好的指導宏觀材料性能的調控。高吸附率石墨烯海綿就是他們的研發成果。石墨烯只有一個單原子層厚度，具有超高的比表面積，達到2630m?/g，有利于制備超高效吸附材料。

    在孫立濤研發的“石墨烯基口罩”中，他將石墨烯復合物溶液噴涂于過濾網上，這能夠有效去除（干、濕）空氣中的粉塵及PM2.5。“2010年我們研發了一種石墨烯海綿高效吸附材料，在油水分離實驗中，它只吸油不吸水，有很好的過濾效果，受這個實驗的啟發，2012年的時候我和學生開始研究能否將這種新型材料應用于防霧霾口罩。”孫立濤說，經過4年的研究與反復實驗，他們終于將第一批防霧霾口罩投入產業化試生產。

測試現場

測試現場

    發布會現場，孫立濤教授為大家做了一個簡單的測試，在一個點燃香煙的空間里，他將PM2.5測試儀打開進行測試，不到一分鐘的時間，測試儀顯示PM2.5爆表。而后，他用自己研發的“石墨烯基口罩”套住測試儀的進空氣口，并放置在充滿香煙的空間中，相同時間之后，測試儀顯示PM2.5在標準范圍之內，將前后所得數據通過計算之后，發現“石墨烯基口罩”對PM2.5的去除率達99.3%。

    平價親民 呼氣順暢不覺得“悶”

    除了對PM2.5的超高去除率之外，這種口罩的另一個優點就是透氣性非常強，遠遠高于市場上的同類口罩。“石墨烯這種最小的材料，可以做的空隙率非常大，但是普通口罩孔隙率沒有那么大，所以你呼吸的時候可能會有困難，”經過第三方測試，戴上東南大學研發的口罩之后，呼吸阻力在70Pa左右，而普通N95口罩大概是120Pa左右。

孫立濤教授在介紹石墨烯的結構特性

    “市場上的防霾口罩要么是通過縮小孔徑來阻隔PM2.5，要么是通過靜電來吸附PM2.5，前者會因孔徑小而導致呼吸不暢，后者會因靜電快速消失而導致吸附效果急劇變差。”孫立濤繼續解釋。用石墨烯作為濾材制成的口罩，孔徑比可吸入顆粒物大，但是內部結構就像迷宮，顆粒物即使通過了第一層，也會在其中“迷路”，難以通過口罩，同時作為“迷宮”壁的功能化石墨烯材料表面上有很多官能團與缺陷等，會將這些入侵顆粒牢牢吸附住，兼具長效吸附和呼吸順暢這兩點。

    據孫立濤教授介紹，目前該成果已經產業化試生產了10萬只，檢測后即將上市銷售。對于這種充滿高科技的新型防霧霾口罩，很多人會關心它的價格老百姓能不能用得起，鳳凰江蘇在發布會現場獲悉，這種口罩的市場定價在十幾元左右每只，與市面上的各種防霧霾口罩相比，屬于平價商品。

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責任編輯：王元

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