华盛顿州立大学研究者开发了一个基于大豆的空气净化器,可以捕获有毒的化学物质,例如一氧化碳、甲醛等。
这项技术可以制成更好的空气净化器,特别是在世界上那些空气质量很差的地区。工程师们设计并测试了这种生物基净化器的材料,并把结果发表在《复合材料科学与技术》杂志上。
来自华盛顿州立大学机械和材料工程学院仲伟虹教授团队与来自北京科技大学的研究人员合作,把纯大豆蛋白与细菌纤维素用于制成全天然、可生物降解并且廉价的空气净化器。
大多数空气净化器都会泄漏危险气体
空气质量差导致世界范围内的健康问题,是造成如哮喘、心脏病和肺癌等疾病的重要因素。商用空气净化器目的是去除烟尘、烟气中存在的小颗粒或汽车尾气,因为这些破坏性的粒子可以直接吸入肺部。然而,在世界一些地区的许多污染源中,空气污染也可以包含有害的气体分子组合,如一氧化碳、甲醛、二氧化硫和其他挥发性有机化合物。
仲教授介绍说,典型的空气净化器,通常是由微米级的合成塑料纤维制成,只是物理功能过滤微小颗粒,但并不能够化学功能地捕捉气体分子。此外,它们经常由玻璃和石化产品制成,从而导致二次污染。
大豆制品几乎捕获所有污染物
华盛顿州立大学与来自中国的合作团队开发一种新型的空气过滤材料,它由天然、纯化大豆蛋白和细菌纤维素(一种细菌的产生有机化合物材料)。大豆蛋白和纤维素具有成本效益并已经有着广泛的应用,如胶粘剂、塑料制品、组织再生材料和敷料。
大豆含有大量的化学官能团,它包含18种类型的氨基基团。每个化学组都可能捕捉分子尺度的污染物。研究人员用丙烯酸处理来分散大豆蛋白,以使化学基团可以更暴露在污染环境。仲教授介绍由此制成的净化器能够去除几乎所有的小颗粒化学污染物。
此类净化器便宜、可生物降解
这种材料性价比高并且可生物降解。大豆是其中世界范围内资源最丰富的植物。仲教授偶尔访问她的祖国中国,亲自经历了北京的重污染随着晴朗的天空在几天内转向灰色的烟雾。
"空气污染是一个非常严重的健康问题,"她说。"如果我们可以改善室内空气质量,它会帮助很多人"。
已对过滤器和纸巾进行专利申请
除了基于大豆的空气净化器,研究人员还开发了明胶和纤维素型的空气净化器。他们也正在把这种净化材料进一步应用于低成本的一次性纸巾,并提高其性能。他们已就此申请技术专利并有兴趣找到商业化的机会。
来源︰华盛顿州立大学
背景介绍
人物:
仲伟虹教授,材料学家。年毕业于北京航空航天大学材料科学与工程系复合材料及加工专业,获博士学位。年-年在美国范德比尔特大学(VanderbiltUniversity)从事研究助理工作,年8月起在美国北达科他州立大学(NorthDakotaStateUniversity)机械与材料工程学院任副教授,年8月起在美国华盛顿州立大学(WashingtonStateUniversity)工作,现在是该校机械与材料工程学院首席教授、Westinghouse特聘教授。
仲伟虹教授是美国NSF、DoE和AFOSR等基金项目的评审委员会成员,自年起担任Boeing公司纳米技术领域顾问,被加拿大英属哥伦比亚大学列入年度全球顶尖15名优秀科学家之一。仲伟虹教授获得过包括美国石油工程师协会(SPE)颁发的年度DowChemical?复合材料教育奖在内的多种奖项/荣誉,在航空和能源用聚合物基复合材料、导电和介电功能纳米复合材料领域的科研和教学方面颇有建树,目前已在NanoLett.,Adv.EnergyMater,Adv.Mater.等国际学术期刊上发表论文余篇,撰写和编辑纳米材料相关科技专著6部,在国际大会作特邀报告38次,并拥有多项专利技术。
知识产权:
1、USPatentUS:Y.Wang,W.H.Zhong,andB.Li,“Gum-likeElectrolyteswithThermal-protectionCapability”,May24,.
2、USPatentUS8,,B2:W.H.Zhong,J.Y.JiandB.Li,“FlexibleSolid-StateConductorsIncludingPolymerMixedwithProtein”,May13,.
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