北理工在空气综合净化方面取得新的研究进展

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北理工在空气综合净化方面取得新的研究进展

  近日,北京理工大学王博教授和马小杰助理教授团队在空气综合净化方面取得新的研究进展,相关成果以《Metal-organicframeworkswithphotocatalyticbactericidalactivityforintegratedaircleaning》为题发表在综合类顶级国际期刊《NatureCommunications》上,原文链接。   空气净化器是针对雾霾天气最常用的空气清新设备。 目前市场上的空气净化装置大多数都是依赖具有一定致密性和厚度的纤维网状滤芯,这些过滤器展现出优异的PM的捕获效率,但不能实现对有害微生物的杀灭作用。

随着细菌、真菌、病毒等在过滤膜上不断繁殖滋生,过滤器的使用寿命会大大降低,还不可避免地给室内空气带来二次污染。   传统的空气消毒技术,包括化学消毒剂和紫外线照射杀菌,存在能耗较高、细菌易产生耐药性或引发臭氧污染等缺点。 非均相光催化因其可以产生活性氧(ROS)来抑制有害微生物生长而成为一种新兴的绿色环保杀菌方法。

然而,在高空气流速、PM和VOC等其他污染物共存的情况下,其杀菌效率也是很有限的。

因此开发一种既能滤除PM颗粒又能杀菌的绿色环保综合式空气净化材料就显得尤为重要。

  该研究团队结合前期的研究工作制备了一系列具有光催化活性的MOFs,筛选了具有超高光催化杀菌活性的ZIF-8,实现对水体中大肠杆菌的高效杀灭,杀菌率大于%。 然后利用热压法设计合成了新型的高效综合空气过滤器(MOFilter),PM微粒捕获效率能达到98%以上,同时还可以杀灭空气中%的细菌。 机理研究发现,ZIF-8在太阳光催化作用下光生电子产生于LMCT,并且可以有效的活化O2形成O2–和H2O2,其可以使空气中的致病细菌氧化致死。

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