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石墨烯基口罩口罩是什么?如何制备石墨烯?

作者:苏州微流纳米 日期:2020-04-16 点击:177
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时至2020年2月14日0时,我国新型冠状病毒累计确诊病例已达63851例,仍有疑似病例10109例,累计追踪到的密切接触者493067例,尚在医学观察的密切接触者177984例。

病毒传播过程中飞沫是首要的传播途径,不进行防护与潜在病毒携带者接触是非常危险的举动,完全足不出户,对于上有老下有小的中年人来说异常困难,快递也受到限制的时刻,很难做到隔离在家,却能保证全家人的温饱健康---总要出去购置生活食品等必须物品。在外出过程中,口罩是预防被感染的第一道且相对有效的防线。

近日,在东南大学电子科学与工程学院教授孙立涛的建议下,其合作单位常州碳星科技公司将40万只“石墨烯基口罩”以最快的速度直接发往武汉。据悉,这款石墨烯基KN95口罩是由孙立涛教授研发,在2016年经第三方测试,这种口罩对PM2.5的去除率高达97.1%。

普通口罩一般使用不能超过4小时,有时甚至更短,面对全国大量的口罩需求,目前已有像比亚迪这样的车企去临时制造口罩。普通口罩在遇到呼出的水汽较重情况下,口罩的静电以及吸附效果会显著下降。

本文所述的石墨烯基口罩曾被用于对抗雾霾,具有较强且持久的吸附能力。石墨烯基口罩之所以具有这么出色的防护能力,是因为在制作过程中,会将表面积很大的石墨烯复合物溶液喷涂于过滤网上,实现对微小颗粒物的直接吸附,二维石墨烯材料具有0.3nm的厚度,极高的比表面积,吸附能力远超普通材料。虽然这种口罩在最初研发时的定位是对抗雾霾天气,但是在此次肺炎疫情中,病毒主要通过飞沫或在空气中形成气凝胶传播,这与通常的雾霾颗粒比较类似,因此也具有很好的防病毒功能。另外,这种口罩能够帮助对抗冠状病毒的另一个重要原因,是因为它与普通口罩相比,不存在遇到水汽吸附效果就下降的缺点。普通口罩经过长时间佩戴后,呼吸带出的水汽会让静电消失,继而导致吸附失效;而石墨烯基口罩是借助石墨烯超大的表面积优势,让气体在里面迂回地走,可实现对微小颗粒物的直接吸附,不存在遇水汽失效问题,可以长时间保持高效吸附率。

二维石墨烯材料因其独特的力、热、光、电等特性,被科研与商业领域广泛关注。目前1吨单层石墨烯售价可达百万,石墨烯的制备也是科研与商业关注的热点。目前苏州微流纳米生物技术有限公司供应的微射流高压均质设备就被客户用于石墨烯制备。

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对射流原理示意

微射流高压均质法制备的单层石墨烯,相对化学合成法制备的石墨烯结构更为完整,性能保持良好。石墨烯的超高硬度使其制备具有很高的难度,普通纳米材料制备工具可能遇到还未制备出单层石墨烯,设备已经出现大面积磨损。苏州微流纳米供应的微射流均质机,配备Y型对射流金刚石交互容腔,为以廉价天然石墨粉制备石墨烯提供了一种完全可行的方法。Y型金刚石交互容腔对射流的应用,充分利用超音速石墨混悬液流(可达500m/s类似子弹的速度)的自相碰撞,使得物料剧烈纳米化,同时也减轻石墨材料对均质腔的磨损。

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客户用NanoGenizer30K微射流均质机制备的石墨烯

 生产型微射流均质机处理石墨烯样品

客户用配备F20Y-6金刚石交互容腔的生产型微射流均质机处理石墨烯材料

 

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