彩色的壁紙、嶄新的家具、干凈的地板……新裝修的房子好漂亮啊,真想馬上住進(jìn)去。等一下!也許你還不知道,新裝修房子里可能潛伏著許多“影子殺手”,尤其是這個(gè)讓大家聞之色變的“頭號(hào)殺手”——甲醛。
圖源:Pixabay
甲醛是什么?
甲醛是一種對(duì)人體危害很大的物質(zhì),它沒(méi)有顏色,氣味雖然具有刺激性但不容易辨別,可以在無(wú)形中攻擊人們的免疫系統(tǒng)。如果吸入過(guò)量甲醛,人們會(huì)出現(xiàn)劇烈咳嗽、呼吸困難、惡心嘔吐等癥狀,甚至?xí)斐汕嗌倌暧洃浟椭橇ο陆怠?/p>
更可惡的是,甲醛無(wú)處不在,新買(mǎi)的衣服、化妝品,甚至一些食物、被污染的空氣中,都可能含有甲醛!
好囂張的甲醛!難道人們真的拿它沒(méi)辦法了嗎?
當(dāng)然不是!科學(xué)家們找到了它的克星,那就是光催化。
光催化?聽(tīng)起來(lái)似乎與大家熟悉的光合作用有些相似之處呢。
沒(méi)錯(cuò)!光合作用是通過(guò)葉綠素這一催化劑,在太陽(yáng)光的照射下,把水和空氣(主要是二氧化碳)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,并釋放出氧氣的過(guò)程。
光催化的過(guò)程和光合作用正好相反,光催化劑在太陽(yáng)光的作用下,把有機(jī)物(比如甲醛)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。
看樣子,“消滅”甲醛,光催化劑可是“頭等大功臣”??!
那光催化劑到底是怎么“滅”了甲醛的呢?
平時(shí),光催化劑是很“文靜”的“士兵”,可一碰到太陽(yáng)光,就變得非常“興奮”,而且能把周?chē)难鯕夂退肿拥摹芭d奮勁兒”調(diào)動(dòng)起來(lái),把它們變成氧化性極強(qiáng)的活性氧。甲醛遇到活性氧后,就像是撞上了蜘蛛網(wǎng)的小蟲(chóng)子,不但“無(wú)路可逃”,還會(huì)被變成無(wú)毒的二氧化碳和水。
完成任務(wù)后,光催化劑就“冷靜”下來(lái),“乖乖”地變回原來(lái)的樣子,并且自身并沒(méi)有什么消耗。
怎么樣,光催化劑的“戰(zhàn)斗力”是不是很強(qiáng)?告訴你,還有更厲害的呢!
不僅僅是甲醛,光催化劑還能把其他污染物分解成水和二氧化碳,而且能破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和病毒的蛋白質(zhì),從而殺滅細(xì)菌和病毒。所以它能在空氣凈化、水凈化、自凈化、殺菌消臭、防污防霧等方面“大顯身手”。
看,光催化劑和光催化技術(shù)有這么多用處,真得好好用起來(lái)才行!可是,在二三十年前,我們國(guó)家的光催化技術(shù)還是零基礎(chǔ)。
想要實(shí)現(xiàn)從0到1的突破,其中的難度可想而知。但是有一位科學(xué)家決定迎難而上,他就是有著“中國(guó)光催化技術(shù)之父”美譽(yù)的付賢智院士。
1997年,付賢智從國(guó)外學(xué)成歸來(lái),開(kāi)始了他的光催化研究。當(dāng)時(shí),為了留住這位優(yōu)秀的中國(guó)學(xué)者,外方提出了很多條件:“杰出科學(xué)家”身份、永久居留證(綠卡)、高薪等。可是這些并沒(méi)有動(dòng)搖付賢智回國(guó)的決心,他認(rèn)為自己出國(guó)就是想看看別人怎么做科研,向他們學(xué)習(xí)先進(jìn)的科研方法,回來(lái)報(bào)效祖國(guó)。他甚至把兒子一到五年級(jí)的課本都帶了出去,為的就是回國(guó)后孩子的功課能跟國(guó)內(nèi)銜接上。他還經(jīng)常和家人念叨:學(xué)成后一定要回國(guó)建個(gè)實(shí)驗(yàn)室。
現(xiàn)在,實(shí)驗(yàn)室有了,但這樣一間簡(jiǎn)陋的、只有20多平方米的小屋,僅靠一臺(tái)儀器怎么做研究呢?
難道要等科研經(jīng)費(fèi)“從天降”?沒(méi)有先進(jìn)的儀器就做不成研究嗎?付賢智可不這么想!他說(shuō)干就干,帶著幾個(gè)年輕人,一頭扎進(jìn)了這間不大的實(shí)驗(yàn)室里,開(kāi)始了光催化技術(shù)的研究。
做實(shí)驗(yàn)、下車(chē)間,一個(gè)項(xiàng)目一個(gè)項(xiàng)目地做……付賢智把這間小小的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)成了自己的家。他說(shuō):做科研,都是一步步干出來(lái)的。
終于,付賢智一步一步地從曾經(jīng)的簡(jiǎn)陋小屋走了出來(lái),創(chuàng)建了我國(guó)光催化學(xué)科領(lǐng)域第一家研究機(jī)構(gòu)——福州大學(xué)光催化研究所。
心愿終于實(shí)現(xiàn)了,可是愛(ài)鉆研的付賢智并沒(méi)有止步于此,他將目光又投向了光催化的應(yīng)用領(lǐng)域。
如果將科研成果應(yīng)用到實(shí)際生活中,不就可以為國(guó)家和人民所用了嗎?如果能做出屬于中國(guó)自己的光催化產(chǎn)品,那該有多好?。「顿t智是這么想的,也是這么做的。
2002年,付賢智成功研制出了中國(guó)第一臺(tái)光催化空氣凈化器,填補(bǔ)了我國(guó)光催化技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的空白。
2003年在抗擊“非典”期間,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制的光催化空氣凈化器和光催化抗菌口罩,被用于北京“非典”治療定點(diǎn)醫(yī)院的消毒與防護(hù),為抗擊“非典”作出了重要貢獻(xiàn)。
光催化的作用還遠(yuǎn)不止這些呢!
北京冬奧會(huì)期間,響當(dāng)當(dāng)?shù)氖笙練⒕鷦?chuàng)新高科技,光催化就占有一席之地。這臺(tái)紫外光催化復(fù)合消殺機(jī),是付賢智團(tuán)隊(duì)科研攻關(guān)的新成果。只要用它照射短短5秒鐘,就可以消殺99.9%的病菌,是國(guó)內(nèi)在這個(gè)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破,而且因?yàn)榉奖?、快捷、不?huì)污染環(huán)境,實(shí)用性很強(qiáng)。
談到光催化的前景,像付賢智這樣的科學(xué)家們內(nèi)心充滿了自豪與激情,他們堅(jiān)信只要不懈努力,光催化一定可以更好地造福人類(lèi)、改變世界!
光催化還能做什么?它還有哪些神奇功能?這些答案正在等你去探索和發(fā)現(xiàn)!
供稿單位:重慶市產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)
作者:潘復(fù)生,中國(guó)工程院院士、重慶大學(xué)教授、重慶市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席
審核專(zhuān)家:毛弋,重慶市科學(xué)傳播專(zhuān)家團(tuán)首席專(zhuān)家,重慶電子工程職業(yè)學(xué)院教授
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