中國粉體網(wǎng)訊  2018年4月24-25日，江蘇省納米技術產業(yè)創(chuàng)新中心、中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所聯(lián)合中國粉體網(wǎng)將于在蘇州金陵觀園國際酒店舉辦 “2018低維碳納米材料制備及應用技術交流會”，屆時孫立濤教授將作“石墨烯在環(huán)保領域的應用與產業(yè)化”的有關報告。

孫立濤教授

東南大學電子科學與工程學院、微電子學院(國家示范性微電子學院)院長，博導、長江學者特聘教授、國家杰青、國家“萬人計劃”領軍人才。東南大學-江南石墨烯研究院先進碳材料應用聯(lián)合研發(fā)中心主任，東南大學-FEI納皮米中心主任，MEMS教育部重點實驗室副主任。

主要研究方向

長期從事石墨烯等新型納米材料的基礎前沿與相關應用研究。主要研究方向為新型納米材料石墨烯等在能源、環(huán)保和微納器件上的應用。

石墨烯以更輕薄、更強硬、更高效的優(yōu)異性能，正迅猛地在信息、能源等領域發(fā)展成為足以影響文明進程的“時代標志性材料”,“石墨烯+”的顛覆性新材料正在到來，引起了全球研究者的研發(fā)熱潮，而在未來幾年里中國石墨烯或將集中在節(jié)能環(huán)保等領域應用。

石墨烯環(huán)保的時間節(jié)點

石墨烯，尤其是氧化石墨烯，不僅比表面積巨大，而且表面含大量的活性官能團如羧基、羥基、羰基、環(huán)氧基以及大量的孔洞缺陷等，因此吸附能力很強，對環(huán)境中的重金屬離子、有機污染物等都有具有良好的去除能力。同時，石墨烯作為吸附劑使用時，對其質量要求不是很高，降低了實際應用的難度，未來在污水處理領域有非常重要的應用。

在水處理方面，孫立濤教授團隊首次報道了石墨烯海綿可作為超高效可循環(huán)利用的吸附材料，應用于油和常見的有機溶劑吸附方面，通過優(yōu)化，吸附能力可以增加到自身重量的800倍以上。同時，石墨烯海綿的孔徑和孔壁厚度可以通過優(yōu)化結構和制備方法來不斷調節(jié)。為了進一步降低成本，還選擇棉花和廢紙等為原料制備了具有高吸附性的碳海綿。

除了以上海綿結構，目前還有兩種優(yōu)化結構已基本實現(xiàn)產業(yè)化，一種是石墨烯基金屬網(wǎng)，將該網(wǎng)集成在過濾系統(tǒng)中，組裝成了可實現(xiàn)水/油/固體懸浮物三相分離的凈化設備，已用于部分自來水廠、常州及惠州城市河道、云南滇池等；另一種是石墨烯基柔性過濾網(wǎng)，已基于此制備出PM2.5高效防霾口罩，時效性提高100倍以上，解決了現(xiàn)有基于靜電吸附的防霾口罩遇水汽短時間(<1小時)失效的問題，該口罩于2016年11月已實現(xiàn)產業(yè)化、走向市場。

石墨烯除了在水處理方面的應用，在海水淡化、大氣治理、節(jié)能環(huán)保等領域同樣具有廣闊的市場前景。

全球海水淡化市場規(guī)模預測（單位：億美元）

在過去的十年中，石墨烯以及石墨烯類材料如何應用到環(huán)保中已經(jīng)取得了巨大突破。石墨烯獨特的結構和優(yōu)異的性能將環(huán)保材料的性能顯著提高。由于石墨烯和碳納米管、富勒烯的化學結構相似，因此在環(huán)保領域也將具有很大相似的應用。因此，選擇使用哪種碳材料在環(huán)保領域中使用，主要決定于他們的價格、加工性以及對環(huán)境的影響。

孫立濤教授帶領的團隊實現(xiàn)了二維材料的原位亞納米加工與按需構筑；首次報道了石墨烯多孔三維結構的在油水分離中的超高效吸附特性并實現(xiàn)其環(huán)保應用和產業(yè)化；制備了石墨烯基超靈敏柔性傳感器等。發(fā)表SCI論文200余篇（其中Science 2篇, Nature及子刊12篇）。申請專利80余項，做國際會議邀請報告70余次，培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)人才多名，實現(xiàn)了石墨烯在環(huán)保領域應用的產業(yè)化。

有缺陷的石墨烯并不完美，而科研人員卻挖掘出它內在的潛質，使實現(xiàn)其華麗轉身，在不斷改進制備工藝來降低石墨烯生產成本的基礎上，石墨烯必將在環(huán)保除污、凈化環(huán)境方面大顯身手，在未來的市場競爭中將逐漸占據(jù)優(yōu)勢地位。