我國首創碳納米場效應技術應用 居世界領先水平

上海國際水展是全球範圍內超大規模的水處理展示平臺，6月2日第十四屆上海國際水展在上海虹橋國際會展中心隆重開幕。本次上海國際水展彙集景津、康泰、同臣、合續、杜邦、蘇伊士、美國海德能、時代沃頓、怡口、開能、吉之美、碧麗等2400家中外參展商。6月3日，中國科學院大學教授陳揚和北京咖本水生態環境修復有限公司首席科學家劉南林受邀在水環境治理產業發展論壇分別作了《碳納米材料在水環境領域的應用》及《水體礦化還原技術原理》演講報告，首次公佈我國首創的碳納米場效應礦化還原技術，引起了在場國內外專家和中外媒體的廣泛關注。

早在1997年，我國“863計劃”項目大面積類金剛石薄膜功能材料課題組的科學家就實現了金剛石碳材料的常溫製備，掌握了各種結構納米碳材料的製備方法及其千變萬化的應用特性。2003年，該科研課題組協作配套研製的航天員頭盔面罩及金屬部件表面處理，成功應用在我國神舟五號首次載人航天工程。2020年，原“863計劃”科研課題組成員研製的納米鍍膜材料，經國家權威部門檢測對新冠病毒具有完全阻抑效果。科研團隊在一次研究中偶然發現：置於燒杯內水中的納米結構的碳材料有氣泡產生，測試表明氣體成分是氫氣和氧氣，由此研發出利用納米碳結構體通入微電流產生H自由基及OH自由基，點燃鏈式反應直接將水、空氣、土壤中的各種污染物及有害微生物分解還原爲無害礦物，主動實現環境修復技術和設備，使我國成爲唯一擁有大氣、水、土壤協同共治“污染水體礦化還原治理技術”的國家。

該項技術設備經投放市場後，近年來先後完成50餘個污染水體治理工程。其中，上海金鐸禹辰水環境工程公司、河北美普蘭地環保科技公司等用戶反饋效果良好。該技術治理與傳統的污染水體治理方法，如化學除藻、絮凝沉澱、投菌法、人工充氧曝氣法、人工溼地等方法對比，該技術治理河道無需清淤，無需大型土建工程或過濾工程，無需添加藥劑與菌種，無二次污染；可充分消除黑臭、藻華、淤泥，同時殺滅病毒、細菌、黴菌等有害微生物，可高效降解殘留農藥、人類藥品、個人護理品等污染物。經治理後水體會迅速恢復活性，充滿溶解氧，達到自然淨水狀態；治理全過程無毒、無污染，治理後的流域環境非常適合多細胞微生物、動植物和人類的健康生存，同時具有對下游的覆蓋性和對上游的溯源性，適合全流域治理和水生態環境修復得目的。

國際最新科研成果進一步驗證了碳納米礦化還原環境治理技術的理論基礎。5月25日，德國伊爾梅瑙技術大學研究小組發表於《物理評論快報》的一項新技術表明：利用納米操縱工具包，它們在鍵上施加電壓，可以削弱或加強原子力顯微鏡尖端的原子與石墨烯片中的原子之間的相互作用。研究小組發現負電壓削弱了鍵，而正電壓則加強了鍵。這項新技術利用了極性共價鍵的行爲，這種結合在兩個具有不同電子親和力的原子之間形成，如水分子中的氫原子和氧原子。在這種分子中，粘合電子在兩個原子之間分佈不均，因此應用電場可以改變電子分佈，從而影響共價鍵粘結強度。礦化還原技術就是利用碳納米的場效應使水分子中的極性共價鍵斷裂產生的氫自由基和氫氧自由基，引爆自由基鏈式反應，使空氣、水及土壤中的污染物及有害病毒、細菌、黴菌和藻類降解還原，達到水生態環境修復的目的。

截至目前，咖本材料集團圍繞納米碳同素異形體複合物核心技術產業化分別設有咖本水生態、咖本光學、咖本工業技術、咖本新能源等實體公司，涉及納米碳材料在生態修復、光學、能源、衛生防護、電子信息等關鍵領域的應用。咖本材料集團擁有鎳基石墨烯場效應水體礦化裝置、場效應空間淨化裝置、場效應大氣礦化裝置、碳同素異形體複合物場效應高能粒子發生裝置、碳同素異形體複合物人造極光發生裝置、場效應測試地球外源磁場分佈特徵的方法與裝置等國內外授權的數十項納米場效應自主知識產權。經中國環境科學學會環保科技成果鑑定表明：“碳納米礦化還原環境治理技術及配套設備，基於碳納米複合材料在微電流作用下，同時具有氧化性和還原性的特點，可將水中的有機化合物充分分解，對藻類、黑臭水體及底泥治理效果明顯，彌補了目前常規水處理方法中存在的一些不足，達到國際先進水平”。

碳納米場效應水體礦化還原環境治理技術將改變人們對水環境治理和水生態修復技術的傳統認知，市場應用前景廣闊。北京咖本水生態環境修復有限公司目前已與國家環境保護工程技術中心、中國科學院大學教授陳揚團隊建立了密切合作關係，進一步加大科研力量，致力於納米碳礦化還原技術的理論研究和深度應用開發，決心爲環保領域的中國技術和中國製造走向世界，爲生態環境改善做出更大的貢獻。