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化學工程領域頂級期刊<<Chemical Engineering Journal>>報道我院新型超浸潤材料及其火災預警應用研究成果

發布日期:2020-04-12     作者:     瀏覽數:    分享到:

近日,化學工程領域頂級國際期刊<<Chemical Engineering Journal>>以Multifunctional conductive cellulose fabric with flexibility, superamphiphobicity and flame-retardancy for all-weather wearable smart electronic textiles and high-temperature warning device為題,報道了我院在可穿戴式多功能導電超浸潤材料制備及其在火災探測和預警方面應用的研究成果。

易燃材料引發的火災是最常見的威脅環境安全和社會安全的主要災害之一。迄今為止,預防易燃材料引發的火災隱患主要有兩種策略,一種是對易燃物進行阻燃改性;另一種是對易燃物的早期高溫預警。在早期高溫預警中,煙霧探測器已廣泛用于室內火災風險的監控。然而,由于煙霧產物擴散速度慢導致普通煙霧探測器探測響應時間較長(大于100秒),且無法用于室外、復雜氣候和材料無煙充分燃燒等情況,難以實現高效的火災探測和預警等功能。因此,開發可適應于各種苛刻環境,對易燃物可快速探測的新型多功能高溫預警傳感器是環境安全領域中的一項重大挑戰。

基于以上現狀,我院屈孟男教授和何金梅副教授研究團隊結合我校化學工程學科優勢與安全工程專業特色,提出了發泡阻燃劑驅動的電阻型火災預警/探測的方法。該方法通過在織物表面沉積功能納米粒子,成功制備了可穿戴的多功能高溫及火災預警傳感材料。該傳感材料的其制備方法簡便,成本低廉,并且具有出色的超疏水和超疏油性、優異的柔韌性和良好的阻燃性,尤其可適用于極度潮濕的多種惡劣環境。該傳感材料可快速地檢測火焰,響應時間在2秒以內。與傳統煙霧火災探測器相比,基于該材料的預警傳感器具有耐候、快速、實時、綠色、阻燃等特點,可以高效探測和預防突發火災等重大安全隱患,克服了傳統煙霧探測器響應時間長、無法適用室外復雜惡劣環境和早期預警差等缺點。在建筑、礦山、交通、軍事、森林等領域的火災監控和預防方面具有良好的應用前景。

該項工作實驗部分主要由我院2019級博士研究生王嘉鑫同學完成,屈孟男教授和何金梅副教授為論文通訊作者。該項研究得到了國家自然科學基金、陜西高校青年創新團隊和西安科技大學胡楊學者支持計劃的資助。

論文獲取:

https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124508


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