纤维优势突出常温降解有害气体
主持人:为什么使用纤维材料来净化空气和水中的污染物?和传统净化方法相比,它有哪些优势?
吕汪洋:纤维材料不仅在制造和加工过程中少耗资源、少耗能源、少污染环境,而且也可以主动地治理环境污染。
针对空气和水中的有机污染物,成熟的处理技术主要有吸附技术和生物技术。吸附技术主要采用活性炭和分子筛等高比表面积的材料来吸附有机污染物,从而达到净化空气和水的目的,但由于吸附材料吸附能力有限,需定期再生或更换,易产生二次污染。生物技术处理废水设备简单、操作方便、运行费用低,但是处理周期长、占用面积大,而且有毒持久性有机污染物对微生物有毒害作用,影响微生物的生长和降解有机污染物的性能。因此,业内又发展了具有高效、快速、氧化彻底的高级氧化技术,如臭氧氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法等,其中光催化氧化技术研究最为瞩目,但其也有局限性。
我们选择金属酞菁负载在纤维上制备得到系列新型的催化功能性纤维,提出用催化功能性纤维降解室内空气和水中有机污染物的新思想,发现金属酞菁负载纤维所制得的催化功能性纤维可以在室温常压下去除室内空气中的有害气体,以及可以催化降解水中的染料、酚类等有机污染物,并且可以重复使用。
可结合生物技术与循环利用便于市场推广
主持人:请具体谈一下该项目成果的应用情况。
吕汪洋:纤维材料是一种细长型的材料,具有比表面积大、柔软性好、容易编织成型等特点,因此我们研究的催化功能性纤维不仅可以做成窗帘、床垫、沙发以及各种室内装饰品,而且还可用作空调过滤网、空气净化器等,并且经济、方便、实用,因此这种空气净化纤维在家庭居室、办公室、会议室、宾馆客房、学校、商场等多种场所均具有良好的应用前景。
我们指导的大学生科研小组,用金属酞菁负载型催化功能性纤维制作了“圣诞树”装饰品,不仅美观漂亮,而且具有净化室内空气的功能,该成果获得了第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。
用催化功能性纤维制作的空气过滤网,装到光催化空气净化器上,有望净化室内空气。此外,催化功能性纤维可以与生物技术联用,降解染料和酚类等有机污染物,并且可以循环使用。总之,在解决基础理论问题和工程化研究后,催化功能性纤维及其延伸材料在空气净化和废水处理等方面具有广阔的应用前景。