中國學者研製出可淨化室內霧霾的“智能窗紗”

觀察者網2月13日從中國科技大學獲悉，近期，中國科學技術大學俞書宏教授團隊通過“浸染自組裝”方法，研製出一種製備速度快、成本低廉的“智能窗紗”材料，對室內空氣的淨化效率最高可達99.65%，能在50秒內將空氣中的PM2.5濃度從“嚴重污染”淨化至“優”。美國《細胞》出版社旗下學術刊物《iScience》日前發表了該研究成果。

如何治理大氣污染，仍然是人類目前面臨的急需解決的問題之一。近年來，研究人員提出了多種方案收集過濾室內漂浮着的霧霾微粒，淨化個人的居住環境，例如通過靜電吸附、聚合物纖維吸附以及金屬有機骨架配合物吸附等物理方式。但是所製備的智能窗口價格昂貴、難以擴大生產和可重複循環使用。因此，如何製備出超大面積的可重複使用的柔性透明智能窗口仍然是一個挑戰。

中科大俞書宏教授領導的科研團隊通過“浸染自組裝”方法，以傳統的商業尼龍網紗（聚酰胺）為基底，成功研製出超大面積的柔性透明“智能窗紗”材料。據介紹，製備約7.5平方米的“智能窗紗”成本僅需約100元。這種材料不僅能夠和熱致變色染料相結合，改變室內的光照強度，還能作為高效的霧霾收集器淨化室內空氣。

同時，這種“智能窗紗”在淨化霧霾之後，只需在乙醇中浸泡20分鐘，就可以清洗乾淨並再次使用。經過上百次的重複循環，其淨化效率依然保持穩定。這項研究為今後柔性透明智能窗口材料的設計和製備提供了一種新的策略。

圖1. 基於浸染組裝技術得到的超大面積柔性透明電極的製備示意圖、成品光學照片和微觀結構的掃描電鏡（SEM）照片

圖2. 熱致變色智能窗口的變色性能；超大窗口霧霾收集的原理示意圖、過濾性能曲線以及重複循環使用前後的微觀結構的掃描電鏡（SEM）對比照片、循環使用性能

附論文鏈接：https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(19)30014-8