石墨烯光催化技術解決環境問題

石墨烯光催化技術解決環境問題

江陰，10月27日，《科技日報》（郭忠江書明）10月27日，記者從江蘇蓋姆科技公司與常州工程職業技術學院聯合舉辦的石墨烯光催化材料研發與應用會議上獲悉，今年R、江蘇蓋姆公司自主開發的石墨烯光催化網絡對西安、廣州等地的黑臭水進行了降解，隨著溶解氧含量的增加，污染物能迅速將河流沉積物中的生態環境恢復到沉積物中，重建水生態系統。在保留河流沉積物（原生生物種質源）的基礎上恢復其自凈能力，為我國城市水治理開辟了新的途徑。

常州工程職業技術學院副院長周勇告訴記者，近年來，中國政府高度重視環保產業的發展，實施和頒布了新的環境保護法和水環境保護政策。針對我國廢水排放總量和工業廢水的處理，為了防治水污染，保護和改善環境，保障飲用水安全，促進經濟社會的全面結合，為了調整可持續發展，我國的《工業廢水處理法》規定《中華人民共和國水污染防治法》已經修改通過。同時，先后頒布了《大氣污染防治法》10條、《水污染防治法》10條（即《水污染防治法》）。工業和城市污水處理執行了更高的排放標準。

目前，據監測統計，工業污水排放量占全國污水排放量的三分之一，特別是目前城市黑臭水的處理主要采用截污、非點源治理、淤泥疏浚、人工富氧等傳統技術。淡水供應不僅消耗了大量的財力和人力資源，而且難以根除黑臭水，必須采用新的水控制技術來解決這一問題。

20納米以下的超順磁性納米材料具有廣闊的應用前景，其中20納米以下的金屬納米二氧化鈦材料可用于環境保護、黑河治理、惡臭河流治理等領域，也可制成空氣凈化材料，為家庭和家庭制作窗簾。江蘇蓋姆科技納米材料科技有限公司董事長沈漢松說。

記者了解到，江蘇蓋姆科技公司是一家由海歸博士和M.A.創辦的科技企業，主要從事石墨烯新材料下游產品的應用和開發，自2016年以來，由于氧化后的納米金屬材料大部分仍在實驗室中。創新階段，依托已成立的國際科研團隊，重點組織磁性納米晶研究，加快20納米以下金屬納米材料的制備。

石墨烯應用產業技術創新戰略聯盟秘書長趙蒙博士介紹了磁性納米材料可用于醫藥、制藥、環保、生物技術、微波吸附、催化劑和傳感領域，特別是在外磁可控運動領域。TiC領域是當今世界材料科學和化學研究的熱點，但為了開辟可應用于黑臭水處理的石墨烯光催化網絡，第一步是開發20納米以下的金屬納米材料。

常州工程職業技術學院制藥與環境工程博士齊秀秀告訴記者，要實現10納米以下金屬納米材料的大規模生產是非常困難的，目前世界上在10納米以下金屬材料的制備中存在著許多問題，如生產周期長，成本高，產品純度難以保證，后處理麻煩。

在過去的三年里，江蘇蓋姆有限公司一直致力于這個全球性的問題。通過與國內研究機構的合作，經過多年的反復試驗和技術研究，在世界范圍內創造了一種工藝氧化法。去年，該公司率先在世界范圍內成功地生產了10納米以下的金屬納米材料，引起了國際工業界的極大關注。

有關專家介紹，應用工藝氧化法生產，不僅成本低，批量大，更重要的是純度高。研制出的10納米以下金屬納米材料顯影劑，不僅粒徑小，而且對人體有害。同時，由于其超順磁性，它會與藥物結塊，可作為靶向藥物的載體，目前正在試點醫院進行試驗和應用。下一步，它將擴展到更多的醫院和制藥廠。

值得一提的是，江蘇蓋姆科技公司在解決重大科研問題時，并不是閉門造車，而是在加快引進高層次創新人才的同時，與上海理工大學等科研院所建立產學研合作關系。東南大學電子材料研究所、中國科學院蘇州納米技術研究所、常州工程職業技術學院，針對發展過程中的基本理論和技術問題，以及推廣和應用風扇等，共同確定各種研發頂尖并實施跨境聯合研發。

今年，為了加快10納米以下金屬納米二氧化鈦材料的產業化應用，搶占國際環保市場，江蘇蓋姆投資3000多萬元在江陰建立生產基地，目前已建成年產300萬平方米的第一條生產線。UARE儀表已正式投產，預計投產后將增加3億元左右的產值。

江蘇蓋姆科技有限公司在石墨烯中摻入10納米以下的金屬納米二氧化鈦材料，制成漁網等光催化網，已應用于我國黑臭河水的處理，將光催化網置于水中，只要有可見光，就有助于分解水中的有機物，使水體恢復自凈能力，10納米以下的金屬納米材料覆蓋范圍廣泛，包括納米氧化鐵、金氧化物、氧化鋁、鈦氧化物等納米金屬氧化物。雖然制備工藝成熟，但也具備工業化生產的條件，目前雖有應用，但應用領域仍較窄。

此外，江蘇蓋姆科技有限公司還開發了擴展產品，如石墨烯基光催化空氣凈化材料，可有效去除室內甲醛及其他有害物質用作窗簾。常州工程職業技術學院的初步試驗表明，它對去除室內甲醛有明顯的效果。

沈漢松表示，我們也希望更多的國內研究機構和相關企業共同關注金屬納米材料下游產品的應用研究，使先進技術得到更廣泛的推廣和應用，目前，從跨境應用的角度來看，還存在著l為造福人類社會，需要通過合作創新解決的一些技術問題。（攝影：余磊）

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