生物垃圾搖身一變成為新型清潔能源；把電視機(jī)卷起來，要看的時(shí)候再鋪開來……這不是科幻電影，日益發(fā)展的高科技讓這些都變成可能。 2013工博會(huì)高校展區(qū)高新材料專題新聞發(fā)布會(huì)今天上午舉行。復(fù)旦大學(xué)的生物質(zhì)廢棄物水熱分解新技術(shù)可以成功“變廢為寶”，上海交通大學(xué)紫外光/臭氧真空型設(shè)備使石墨烯改性，能使可折疊顯示屏在未來成為現(xiàn)實(shí)。
復(fù)旦：水葫蘆分解提取成新能源
在上世紀(jì)八九十年代的很多科幻作品中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣一些汽車或船只，他們把地面和流水的垃圾“吃進(jìn)肚里”就能從中獲取能量，驅(qū)動(dòng)自己前進(jìn)?，F(xiàn)在，作家們的這一美好愿望已接近實(shí)現(xiàn)。在今年的工博會(huì)高校展區(qū)中，復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系團(tuán)隊(duì)就將帶來他們最新研發(fā)的“生物質(zhì)廢棄物水熱分解新技術(shù)”，這一技術(shù)可以讓秸稈、水葫蘆等生物質(zhì)廢棄垃圾在水中分解，提取之后變?yōu)橄袷湍菢拥男滦蜕镔|(zhì)燃料，提供新的能源來源。
在眾多的新能源“替代者”中，一種最不起眼、卻數(shù)量眾多的“垃圾”逐漸引起了科學(xué)家的關(guān)注，那就是生物廢棄質(zhì)。它含有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等，可以為能源和化學(xué)品的制備提供大量原料。
目前，我國(guó)每年產(chǎn)生超過10億噸生物質(zhì)廢棄物如農(nóng)作物秸稈和水葫蘆、滸苔、林業(yè)廢棄物等等。這些廢棄物處理不當(dāng)，甚至造成很多環(huán)境污染事件，例如黃浦江等水域里經(jīng)常發(fā)生的水葫蘆聚集成災(zāi)；青島等海濱城市在暑期經(jīng)常受到滸苔“綠潮”的襲擊；國(guó)內(nèi)農(nóng)村每年產(chǎn)生的大量秸稈缺乏處理方式，老百姓只能直接焚燒，而這些焚燒煙霧成為部分地區(qū)PM2.5的主要來源之一。
如何使生物質(zhì)廢棄物轉(zhuǎn)化為寶貴的能源？這就要靠分解和制備技術(shù)了。復(fù)旦陳建民、張士成課題組經(jīng)過長(zhǎng)年跟蹤研究和改良，研發(fā)出了生物廢棄質(zhì)的水熱分解新技術(shù)。該技術(shù)將水作為一種良好的介質(zhì)，使其成為生物廢棄質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的 “溫床”。“水不僅能為分解過程提供便利，還使科研者能更好地控制混合物的分離過程，”復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系副主任張士成介紹。
據(jù)悉，如何讓生物廢棄質(zhì)在水中定向分解、制備和分離高附加值化學(xué)品一直是技術(shù)上的難題。過去，對(duì)秸稈、水葫蘆這種生物質(zhì)廢棄物的分解需要先干燥處理，還沒開始分解就消耗了大量成本，在分解后的分離提取過程中，也常常難以控制反應(yīng)過程。 “能不能直接在水熱情況下分解，免去干燥的步驟？ ”帶著這個(gè)疑問，從2008年底起，陳建民、張士成帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)就瞄準(zhǔn)了水熱轉(zhuǎn)化這一方向，開展技術(shù)攻關(guān)。在今年工博會(huì)上，該團(tuán)隊(duì)將展示他們的研究成果—生物質(zhì)廢棄物液化綜合利用技術(shù)，使秸稈、水葫蘆等在水中分解成為可能。
目前，該技術(shù)也已在少數(shù)企業(yè)進(jìn)行了測(cè)試，并且獲得了較好的結(jié)果。不久的將來，由水葫蘆、秸稈、滸苔制備的生物質(zhì)柴油有望很快大規(guī)模進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，最終廣泛運(yùn)用于我國(guó)產(chǎn)業(yè)之中，進(jìn)入普通百姓生活。
交大：可卷曲折疊電視、電腦有望面世
你聽說過可卷曲或可折疊的電視、電腦、手機(jī)嗎？試想某一天，我們下班回家，將可卷曲電視取出，平鋪在墻上，看看電視釋放一天的疲勞?？春秒娨暫?，又可將電視像“卷”畫卷一樣卷起。上海交通大學(xué)物理與天文系陳險(xiǎn)峰教授、陶海華博士科研團(tuán)隊(duì)，研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的紫外光/臭氧真空型設(shè)備，通過利用紫外光化學(xué)反應(yīng)對(duì)石墨烯進(jìn)行清洗和摻雜，有效提高其導(dǎo)電性能，這將有助于它在產(chǎn)業(yè)化過程中作為一種透明導(dǎo)電材料，在可彎曲、可折疊電子顯示器中應(yīng)用，從而讓可卷曲的電視、電腦、手機(jī)變成現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)下，筆記本電腦、手機(jī)等正成為日常生活和工作隨身必帶的重要工具，當(dāng)這些電子產(chǎn)品以輕盈、便于卷曲和折疊的形式出現(xiàn)時(shí)，我們就不再為背著沉重的行李上路而犯愁。
在電子顯示器件領(lǐng)域，獲得柔性顯示屏一直是人們的夢(mèng)想。然而，電極材料成了制約這一技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。在傳統(tǒng)的平板顯示行業(yè)，ITO薄膜是人們采用的常規(guī)材料。但因其質(zhì)地脆、成膜溫度高，不適宜用于普通的柔性有機(jī)基底材料上。
石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、光學(xué)透過率和韌性等。由于它本身所具有的優(yōu)異特性，科研人員正在探索用石墨烯代替脆質(zhì)、資源日益匱乏的ITO透明導(dǎo)電薄膜。
據(jù)介紹，大面積石墨烯一般采用化學(xué)氣相沉積和轉(zhuǎn)移的方法獲得，目前已實(shí)現(xiàn)了其在硬質(zhì)和柔性基底上的轉(zhuǎn)移。但是，從整體上來說，利用這種方法獲得的石墨烯材料，其導(dǎo)電性能仍低于商業(yè)化的I－TO薄膜。
交大研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的紫外光/臭氧表面處理真空設(shè)備，可以用來有效清洗石墨烯表面的有機(jī)污染物，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)載流子的摻雜。通過進(jìn)一步控制工藝流程，若把石墨烯的導(dǎo)電性能提高到與ITO薄膜相當(dāng)?shù)乃剑@將為柔性顯示器件所必須的陽極透明導(dǎo)電薄膜的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。未來，可卷曲的電視、電腦、手機(jī)將變成現(xiàn)實(shí)。
