“石墨烯的优异性能源于其完美的结构,一旦结构遭到破坏,哪怕是非常小的破坏,也会导致其各项性能大幅下降。因此,有缺陷的石墨烯很难用于制备晶体管等高端精密产品。但如“粗布破絮”般不完美的石墨烯在去污环保、净化环境等方面,却蕴含着极大的潜力。
目前,在一些防雾霾口罩和空气净化器中起关键作用的滤料,大多依靠静电原理吸附PM2.5。但遇到水汽或口鼻中呼出的雾气时,这些静电作用就会减弱甚至消失,从而降低了阻滞PM2.5的效果,使得这些滤料失效。
石墨烯具有超高的比表面积和优异的化学稳定性,在空气净化上具有极大潜力。传统的滤材很难通过现有工艺制备出超小的孔径。孙立涛介绍,他的研究团队将氧化石墨烯与传统滤材结合,首次成功制备出了能高效除霾的氧化石墨烯基滤材。由于该滤材对PM2.5的去除纯属物理阻隔,因此不受水汽影响,具有长期的稳定性。
另外,有缺陷的石墨烯骨架很薄且存在大量孔洞,因此,由其组装而成的多孔滤膜,内部孔道交错纵横,这样可以保证滤材在孔径大于2.5微米时,依然能有效地截留PM2.5,同时保证了滤材较低的呼吸阻力,解决了多数防雾霾口罩呼吸不畅的问题。
有缺陷的石墨烯并不完美,而科研人员却挖掘出它内在的潜质,使实现其华丽转身,在环保除污、净化环境方面大显身手。
