北京理工大學(xué)研究人員制出吸附PM2.5的材料

最近北京理工大學(xué)的王博團(tuán)隊(duì)引起了外界的密集關(guān)注，這主要源于發(fā)表于《自然》雜志上的一篇報(bào)道：北京理工大學(xué)王博教授團(tuán)隊(duì)，將金屬有機(jī)骨架化合物（Metal-OrganicFramework，MOFs）用于空氣過(guò)濾凈化。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，室溫下，該材料對(duì)PM2.5的濾出率可以達(dá)到99.5%。

MOF是一大類新型無(wú)機(jī)材料與有機(jī)高分子單體的原子級(jí)別復(fù)合物。宏觀世界的框架，離不開(kāi)“中心點(diǎn)”以及通過(guò)中心點(diǎn)連接的“梁”。微觀世界，同樣如此。各種無(wú)機(jī)金屬離子或團(tuán)簇與有機(jī)分子直接聚合，結(jié)成三維的有序的網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)。這類材料具有發(fā)達(dá)的納米級(jí)孔道，以一個(gè)MOF材料為例，其孔道為1.12nm。

可以想象一下，MOFs織成一張立體的網(wǎng)，網(wǎng)上布滿了密密麻麻的微小孔洞，科研人員精心調(diào)整它的尺寸、形狀或者結(jié)構(gòu)，以篩分不同類型的分子。這些微觀框架的“梁”上，可以加上不同性質(zhì)的官能團(tuán)。比如，若帶上堿性官能團(tuán)，它就能更“大力”地把酸性氣體“拽”進(jìn)來(lái)。

MOF的一大優(yōu)勢(shì)，是比表面積大。以其中的一類MOF材料為例，1g這種材料如果內(nèi)表面全部展開(kāi)，可以鋪展到8000m2，覆蓋一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。比表面積大，意味著材料的孔多；孔多，能吸附的氣體也就多，因此，人們也管MOF叫分子海綿，用它來(lái)儲(chǔ)存氣體。

PM2.5成分復(fù)雜，它實(shí)際上是一種氣溶膠，含有液體、揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）、以及固體，這恰好給了新型的MOF膜（MOFilter）發(fā)揮作用的機(jī)會(huì)。王博團(tuán)隊(duì)研發(fā)的這種新型材料，會(huì)先用MOFilter的自身靜電荷捕捉PM2.5，堿性官能團(tuán)將助攻液體分子及VOC掉進(jìn)孔洞。這樣一來(lái)，留在材料表面的，就是失去了“隊(duì)友”的PM2.5中的固體，拿水即可清理。王博教授透露，這將不只是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室研究，今年就會(huì)有應(yīng)用這種材料的產(chǎn)品問(wèn)世。