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北科大新发明:用大豆蛋白材料抵抗雾霾
作者:网站管理员  发布时间:2017-1-17  点击量:768 次  关闭

    悟空:“师父,前方烟雾缭绕,如仙境一般,怕是到西天大雷音寺了吧?”唐僧:“悟空,那是北京市区!如此仙境,难怪是全国幸福指数最高的城市了!要不,你留下吧!”悟空:“师父,我要去西天!”唐僧:“徒儿不知,留在此地是去西天最快的方式”。
    ——曾经,段子手们创造了有关雾霾的各式各样的段子,搞笑的背后,更透露出人们无力改变恶劣空气环境的无奈,于是,各式各样的防雾霾神器走进了千家万户:空气净化器、防毒面具、口罩等等。而这些装置的核心,都离不开空气过滤材料。
   空气过滤材料往往分为两种:化学蒸汽过滤和颗粒过滤,绝大多数空气过滤材料往往只能实现其中一种形式的过滤,即便如3M口罩的这种杀手锏级产品,它们的生产也是建立在活性炭、高分子等石油基材料之上——这事就显得异常尴尬——用本身可能造成污染的生产方式来对抗污染,想想都不那么靠谱。
北京科技大学材料科学与工程学院的郑裕东则独辟蹊径,使用生物质材料大豆蛋白分离物与细菌纤维素制造的复合材料,不仅可以同时过滤掉空气中的有害有机成分与颗粒物,并且实现了其来源绿色,降低其二次污染。


防霾又滤毒
    虽然PM2.5现在已经成为了人们耳熟能详的名词,它已经是当今空气污染的主要元凶,但是不可否认的是,空气污染是全方位的,雾霾天气中不仅有雾霾颗粒,还有着诸如一氧化碳、二氧化硫、甲醛等有害有机气体,利用大豆蛋白质分子结构上的功能基团(其上含有18种氨基结构),这种材料可以在分子层次上有效地吸收有害有机物。


    在制备的细节上,他们使用了丙烯酸来处理大豆蛋白,以使得其大分子链解开缠结,在分子层次上充分暴露出极性基团。另外,将其在物理手段上制备成纳米纤维结构,这些纤维则可以有效过滤掉空气中的颗粒物。


环保又经济
   大豆蛋白与纤维素都是成本较低的原料,并且已经应用到多个领域,比如粘合剂、塑料产品、组织工程等等。因此,这种材料有着规模化生产的先天优势。


   同时,纤维素与大豆蛋白是可再生资源,并且在自然环境中都可以降解,因此完全不用担心其二次污染的问题。
该课题组正与美国华盛顿州立大学联合,致力于这种材料的优化与进一步开发。

来源:高分子科学前沿
参考文献:Liu X, Souzandeh H, Zheng Y, et al. Soy protein isolate/bacterialcellulose composite membranes for high efficiency particulate airfiltration[J]. Composites Science & Technology, 2016, 138:124–133.


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