“說(shuō)實(shí)話,當(dāng)時(shí)真沒(méi)怎么想,就是第一反應(yīng)感覺(jué)我們可能會(huì)幫上些忙,而武漢可能是最需要的。我們做了多年的科研,若有些成果能夠直接服務(wù)于社會(huì)也是對(duì)我們成果的最大認(rèn)可。”——孫立濤答新華網(wǎng)記者問(wèn)。
本網(wǎng)站與孫立濤教授結(jié)緣良久,初次認(rèn)識(shí)還是在18年的4月,彼時(shí)中國(guó)粉體網(wǎng)舉辦了“2018低維碳納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)”,特邀請(qǐng)了孫教授做了名為《石墨烯在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化》的有關(guān)報(bào)告,精彩的報(bào)告讓現(xiàn)場(chǎng)的我們認(rèn)識(shí)到石墨烯在環(huán)保領(lǐng)域的廣大前景。
碳納米材料交流會(huì)現(xiàn)場(chǎng)(拍攝于2018年4月)
2018年低維碳納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)的召開(kāi),本意就是提供平臺(tái),讓產(chǎn)、學(xué)、研多重領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者們能夠齊聚一堂,推動(dòng)低維碳納米材料從“書(shū)架”走向“貨架”。
2年前,我們還在憧憬著、推動(dòng)著石墨烯等碳材料的逐步發(fā)展,本以為長(zhǎng)路漫漫,道路曲折。但是沒(méi)有想到,僅僅過(guò)去了2年,石墨烯就已經(jīng)發(fā)光發(fā)芽,孫立濤教授的成果已經(jīng)能夠服務(wù)社會(huì),在突發(fā)的疫情面前,點(diǎn)燃了一束微小卻不會(huì)熄滅的火苗。
孫立濤教授研發(fā)的40萬(wàn)只石墨烯口罩發(fā)往武漢
據(jù)新華網(wǎng)消息,近日,在東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院孫立濤教授的建議下,其合作單位常州碳星科技公司將40萬(wàn)只“石墨烯基口罩”發(fā)往武漢。
這款石墨烯基KN95口罩由孫立濤教授研發(fā)。目前市場(chǎng)上多數(shù)口罩是通過(guò)靜電吸附微小顆粒物,但呼吸的水汽會(huì)讓靜電消失,配戴一個(gè)小時(shí)吸附效果就會(huì)顯著下降而致吸附失效。石墨烯基口罩借助石墨烯超大的比表面積優(yōu)勢(shì)可實(shí)現(xiàn)對(duì)微小顆粒物的直接吸附,不存在遇水汽失效問(wèn)題,可以長(zhǎng)時(shí)間保持高效吸附率。
據(jù)孫立濤教授介紹,因?yàn)榇舜畏窝滓咔橹械牟《局饕ㄟ^(guò)飛沫或在空氣中形成氣溶膠傳播,與通常的霧霾顆粒類(lèi)似,所以石墨烯基口罩的防病毒功能很好。
年前,得知武漢急需口罩,孫立濤教授第一時(shí)間致電合作廠家,在口罩普遍漲價(jià)的大背景下,與他們共同商議好將庫(kù)存的口罩全都以平時(shí)最低批發(fā)價(jià)的7折發(fā)往武漢。同時(shí),他們婉拒了數(shù)家公司加價(jià)購(gòu)買(mǎi)的請(qǐng)求。
談及為何會(huì)想到把口罩寄到武漢,孫立濤說(shuō):“說(shuō)實(shí)話,當(dāng)時(shí)真沒(méi)怎么想,就是第一反應(yīng)感覺(jué)我們可能會(huì)幫上些忙,而武漢可能是最需要的。我們做了多年的科研,若有些成果能夠直接服務(wù)于社會(huì)也是對(duì)我們成果的最大認(rèn)可!
孫立濤的石墨烯研究之路
學(xué)成歸國(guó),從零開(kāi)始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室
12年前,在德國(guó)美因茲大學(xué)物理化學(xué)所做完博士后研究的孫立濤來(lái)到了東南大學(xué),那時(shí)的他已經(jīng)取得了多個(gè)授權(quán)專(zhuān)利,在國(guó)際頂級(jí)期刊發(fā)表了多篇論文。
“出國(guó)是為了開(kāi)眼界,回國(guó)才有歸屬感!闭f(shuō)起回國(guó)的原因,孫立濤非常坦誠(chéng),到國(guó)外學(xué)到了新技術(shù)和研究方式,但是孤獨(dú)也如影隨形,加上國(guó)內(nèi)納米研究發(fā)展迅速,對(duì)于回國(guó),自己沒(méi)有什么糾結(jié)。
收到東南大學(xué)的邀請(qǐng)后,他來(lái)到了南京。因?yàn)檠芯繉?duì)象是納米,實(shí)驗(yàn)設(shè)備尤為重要,學(xué)校為孫立濤購(gòu)入了球差校正透視電子顯微鏡,該顯微鏡是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)僅有的兩臺(tái)之一,另一臺(tái)在清華大學(xué)。
學(xué)校還放手讓其自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室!澳呐乱槐K燈的擺放位置,都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)觀察。”孫立濤說(shuō),實(shí)驗(yàn)室的一些設(shè)備對(duì)環(huán)境要求較高,他親手畫(huà)圖紙,大到實(shí)驗(yàn)室的房屋建筑,小到桌子臺(tái)燈擺放、電線插口位置等,一遍遍地修改圖紙,前后修改了四十余次。
發(fā)現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)的超高吸附特性
孫立濤所在的納皮研究中心主要是對(duì)單個(gè)原子進(jìn)行加工和觀察,探究其排列順序和結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的影響。一納米只有十億分之一米,對(duì)納米材料的研究只能在一塊小小的操作板上進(jìn)行。
就是在這么小的“實(shí)驗(yàn)室”中,孫立濤有了一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn):多孔結(jié)構(gòu)的超高吸附特性,比如外觀漆黑的石墨烯海綿可以吸附自身重量600倍以上的石油,被吸附的石油還可以重新提取,回收率超過(guò)99.9%,可以循環(huán)使用20余次,而傳統(tǒng)吸油材料的吸附率最高只有80倍,石油難以回收,材料不易重復(fù)使用。
那時(shí),是2016年。孫立濤教授團(tuán)隊(duì)將該成果應(yīng)用到了口罩生產(chǎn)中。
“市場(chǎng)上的防霾口罩要么是通過(guò)縮小孔徑來(lái)阻隔pm2.5,要么是通過(guò)靜電來(lái)吸附pm2.5,前者戴起來(lái)呼吸會(huì)不暢,后者吸附顆粒物的時(shí)間很短!睂O立濤說(shuō),用石墨烯作為濾材制成的口罩,孔徑比可吸入顆粒物大,但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)就像迷宮,顆粒物即使通過(guò)了第一層,也會(huì)在其中“迷路”,難以通過(guò)口罩,兼具長(zhǎng)效吸附和呼吸順暢這兩點(diǎn)。
這是2016年,孫立濤向來(lái)訪者介紹自己的成果。那時(shí)候,孫立濤教授的這項(xiàng)成果僅僅試生產(chǎn)了部分,還未上市。
附:
個(gè)人簡(jiǎn)介
孫立濤,男,1976年10月出生,山東海陽(yáng)人,2005年3月在中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所獲博士學(xué)位,2005年至2008年于德國(guó)美因茨大學(xué)(University of Mainz)物理化學(xué)所做Research Fellow,2009至2010年于法國(guó)斯特拉斯堡大學(xué)(University of Strasbourg)做訪問(wèn)教授。
2008年3月加入東南大學(xué)微電子機(jī)械系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,被聘為特聘教授、博士生導(dǎo)師。
現(xiàn)任東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院、微電子學(xué)院(國(guó)家示范性微電子學(xué)院)院長(zhǎng),東南大學(xué)MEMS教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。
研究方向:長(zhǎng)期從事石墨烯等新型納米材料的基礎(chǔ)前沿與相關(guān)應(yīng)用研究。主要研究方向?yàn)樾滦图{米材料石墨烯等在能源、環(huán)保和微納器件上的應(yīng)用。
孫立濤教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了二維材料的原位亞納米加工與按需構(gòu)筑;首次報(bào)道了石墨烯多孔三維結(jié)構(gòu)的在油水分離中的超高效吸附特性并實(shí)現(xiàn)其環(huán)保應(yīng)用和產(chǎn)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(qǐng)專(zhuān)利80余項(xiàng),做國(guó)際會(huì)議邀請(qǐng)報(bào)告70余次,培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)人才多名,實(shí)現(xiàn)了石墨烯在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化。
參考來(lái)源
中國(guó)粉體網(wǎng)、新華網(wǎng)、新浪網(wǎng)、東南大學(xué)官網(wǎng)、科學(xué)網(wǎng)