纳米技术在生活中应用 传说中的纳米高科技 正在改变我们的日常生活

栏目:历史 2021-09-19 17:17:17
分享到:

受访者:李建明,北京大学物理化学博士,宁波微纳新材料科技有限公司总裁、技术总监

2014年和2015年,雾霾在中国特别严重,尤其是在北京。当时柴静的《穹顶之下》让我感慨万千。后来我逐渐意识到,不仅中国的雾霾很严重,我们室内区域的甲醛和苯的危害也相当严重。然后,我碰巧是个材料专业的。然后当时我们团队的黄先生和我商量好了。我们想制造一种除甲醛和苯之外还能去除的纳米技术产品。然后我们开发了它,成立了一家公司。我们的目标是开发光催化剂技术产品,特别是这种以纳米二氧化钛为主体的光催化剂产品。

这是我们生产的一罐纳米二氧化钛。其实二氧化钛有一个最大的特点,它的白度特别白,也就是在所有材料中白度最高,所以我们在一些需要增白的领域使用的时候会考虑使用二氧化钛。在第二个领域,它具有非常好的折射率,其折射率可以达到2.0,所以如果我们要考虑一些光学应用,二氧化钛是一个很好的选择。

当我们把这种二氧化钛的尺度缩小到非常小的时候,如果达到纳米尺度,就叫做纳米二氧化钛。就像这种纳米二氧化钛,纳米二氧化钛的功能更多。这个时候,因为它有一种特殊的光催化现象,或者光催化和氧化现象,我可以用它。光照后,我可以让它分解我们的甲醛、苯和这种对我们人体有害的有机物。这是一个函数。同时,二氧化钛在光照下具有很强的氧化能力,因此可以杀死我们生活中遇到的细菌和病毒,或者起到抗菌抑菌的作用。目前,我们可以在很多医院的这个手术室,或者地板和墙壁上喷涂这种光触媒产品。同时,我们的纳米二氧化钛也可以添加到我们的保鲜膜中,可以应用于我们水果的保鲜。包括我们在水处理领域,我们可以看到这是一瓶红色的水,而这种水含有染料,这意味着它被污染了。如果我把我的二氧化钛粉末倒入这个溶液中,放在阳光下,一定时间后,它会完全分解里面的红色和染料,最后形成我们的清水,所以这可以用在我们的水处理领域。目前,二氧化钛的应用领域正在逐步扩大,即学者和工业界都在积极开发这种纳米二氧化钛在各行各业的应用。

从左到右分别为染料水、纯净水和纳米二氧化钛粉末 从左到右分别是染料水、纯净水和纳米二氧化钛粉末

事实上,我国国内经济学家把二氧化钛作为衡量一个国家经济发展水平的主要指标之一,因此意义重大。因为一个国家的发展水平越高,使用的二氧化钛就越多。日本在纳米二氧化钛领域的应用和发展是世界上最好的,但是中国的整体质量规模已经达到了日本的规模,未来我们的空肯定会比它更大。

目前纳米二氧化钛性能良好,必须以其为基础。很难生产,或者过程很难。纳米材料最大的问题之一是它们具有极高的表面能,并且容易团聚。因此,我们必须在小尺度的过程中控制纳米材料的颗粒,使其小而均匀,这是非常困难的。我们生产的纳米二氧化钛,倒入水中可以完全分散颗粒,形成胶体分散体,其粒径也很小。这是我们的核心流程之一,这个技术壁垒相当高。我们的纳米二氧化钛具有非常高的比表面积,目前可以达到每克200平方米的比表面积,在整个行业或者科学界也是非常高的产品。

目前整个产品在市场上的反响还是比较不错的。从科技角度来看,应该有20多家国内科研机构、高校和中科院科研院所从我们这边采购我们的材料进行基础研发。由此可以看出,我们的产品具有很强的科技感。从应用来看,我们在几个大的应用领域,比如这个空气体处理行业,国内几个大的空气体处理公司基本上都和我们有一定的合作关系,特别是有几家已经和我们签订了这个长期供货和供货关系。在涂料这一领域,我们也在和国内、国际的几家大企业建立这种合作发展,然后在水处理领域,我们也是国内最大的光触媒水处理公司的供应商。还有一个我比较感兴趣的领域,那就是我们的人民币,或许在未来,我们可以用我们的产品来实现这个抗菌消毒的功能。

其实我现在很关心的一件事就是把它做成外墙涂料,因为外墙涂料,特别是我们南方地区,像宁波的外墙,一两年后很容易长霉菌,而且外墙会有点黑,有点绿,有点黄,所以我觉得这个领域很重要。涂上我们的光触媒后,它的整体白度可以保持很多年,或者外墙可以清洗。

在现有技术和我们技术的基础上,还要发展纳米氧化铁、纳米氧化铜、纳米氧化硅等高性能纳米材料,把公司带到纳米氧化物材料领域的高点,这是我们必须要做的事情。我公司的使命是“开发绿色科技材料,造福世界”;那么我们的愿景就是“争取三到五年的时间,把公司发展成为纳米二氧化钛行业的标杆企业”。

公司简介

宁波微纳新材料科技有限公司位于宁波市慈溪滨海经济开发区。是慈溪市第九批“上林蔡颖”高端人才引进企业。是一家专业从事纳米新材料研发、应用、生产和销售的高新技术企业。

公司以“发展绿色科技材料,造福世界”为使命,成立了R&D中心,拥有一支高学历、经验丰富、技术创新的R&D团队。公司现有教授2人,高级工程师2人,博士3人,硕士4人,人才平均年龄不到40岁。中心与北京大学、国立科技大学、中国科技大学、同济大学、上海大学、东京大学等国内外知名科研机构建立了合作关系。,确保公司在纳米氧化物和光催化剂科技行业的技术进步。截至目前,公司已申请专利10余项,授权发明专利4项。

R&D中心已完成约500平方米实验室平台建设,引进R&D设备10余台,总价值约500万元。仪器设备主要用于纳米氧化物和光催化剂技术的基础实验合成和性能测试表征,纳米氧化物和光催化剂技术的中小实验和等效放大关键技术的开发和推广,纳米氧化物和光催化剂技术新应用领域的技术开发。

公司秉承“新技术、新材料、新工艺”的科技理念,研发的单分散水相高活性纳米二氧化钛粉体规模化制备技术处于国际领先水平,解决了纳米材料价格昂贵、无法分散应用的技术难题;公司研发的纳米二氧化钛低温原位生长技术,在纤维、陶瓷等各种耐高温材料表面负载一层致密、牢固、不脱落的高活性光催化剂,拓展了光催化氧化技术的应用领域和应用效果,具有重大的技术和应用突破;公司还开发了多种空性能优异的气体处理产品。并给各种传统产业带来新技术、新变化,经济效益和社会效益显著,意义重大。