复旦生物垃圾水热分解新技术成功“变废为宝”

　　生物垃圾摇身一变成为新型清洁能源;把电视机卷起来，要看的时候再铺开来……这不是科幻电影，日益发展的高科技让这些都变成可能。 2013工博会高校展区高新材料专题新闻发布会今天上午举行。复旦大学的生物质废弃物水热分解新技术可以成功“变废为宝”，上海交通大学紫外光/臭氧真空型设备使石墨烯改性，能使可折叠显示屏在未来成为现实。

　　复旦：水葫芦分解提取成新能源

　　在上世纪八九十年代的很多科幻作品中，经常会出现这样一些汽车或船只，他们把地面和流水的垃圾“吃进肚里”就能从中获取能量，驱动自己前进。现在，作家们的这一美好愿望已接近实现。在今年的工博会高校展区中，复旦大学环境科学与工程系团队就将带来他们最新研发的“生物质废弃物水热分解新技术”，这一技术可以让秸秆、水葫芦等生物质废弃垃圾在水中分解，提取之后变为像石油那样的新型生物质燃料，提供新的能源来源。

　　在众多的新能源“替代者”中，一种最不起眼、却数量众多的“垃圾”逐渐引起了科学家的关注，那就是生物废弃质。它含有纤维素、半纤维素、木质素等，可以为能源和化学品的制备提供大量原料。

　　目前，我国每年产生超过10亿吨生物质废弃物如农作物秸秆和水葫芦、浒苔、林业废弃物等等。这些废弃物处理不当，甚至造成很多环境污染事件，例如黄浦江等水域里经常发生的水葫芦聚集成灾;青岛等海滨城市在暑期经常受到浒苔“绿潮”的袭击;国内农村每年产生的大量秸秆缺乏处理方式，老百姓只能直接焚烧，而这些焚烧烟雾成为部分地区PM2.5的主要来源之一。

　　如何使生物质废弃物转化为宝贵的能源?这就要靠分解和制备技术了。复旦陈建民、张士成课题组经过长年跟踪研究和改良，研发出了生物废弃质的水热分解新技术。该技术将水作为一种良好的介质，使其成为生物废弃质进行化学反应的 “温床”。“水不仅能为分解过程提供便利，还使科研者能更好地控制混合物的分离过程，”复旦大学环境科学与工程系副主任张士成介绍。

　　据悉，如何让生物废弃质在水中定向分解、制备和分离高附加值化学品一直是技术上的难题。过去，对秸秆、水葫芦这种生物质废弃物的分解需要先干燥处理，还没开始分解就消耗了大量成本，在分解后的分离提取过程中，也常常难以控制反应过程。 “能不能直接在水热情况下分解，免去干燥的步骤? ”带着这个疑问，从2008年底起，陈建民、张士成带领的团队就瞄准了水热转化这一方向，开展技术攻关。在今年工博会上，该团队将展示他们的研究成果—生物质废弃物液化综合利用技术，使秸秆、水葫芦等在水中分解成为可能。

　　目前，该技术也已在少数企业进行了测试，并且获得了较好的结果。不久的将来，由水葫芦、秸秆、浒苔制备的生物质柴油有望很快大规模进行产业化生产，最终广泛运用于我国产业之中，进入普通百姓生活。

　　交大：可卷曲折叠电视、电脑有望面世

　　你听说过可卷曲或可折叠的电视、电脑、手机吗?试想某一天，我们下班回家，将可卷曲电视取出，平铺在墙上，看看电视释放一天的疲劳。看好电视后，又可将电视像“卷”画卷一样卷起。上海交通大学物理与天文系陈险峰教授、陶海华博士科研团队，研发了具有自主知识产权的紫外光/臭氧真空型设备，通过利用紫外光化学反应对石墨烯进行清洗和掺杂，有效提高其导电性能，这将有助于它在产业化过程中作为一种透明导电材料，在可弯曲、可折叠电子显示器中应用，从而让可卷曲的电视、电脑、手机变成现实。

　　当下，笔记本电脑、手机等正成为日常生活和工作随身必带的重要工具，当这些电子产品以轻盈、便于卷曲和折叠的形式出现时，我们就不再为背着沉重的行李上路而犯愁。

　　在电子显示器件领域，获得柔性显示屏一直是人们的梦想。然而，电极材料成了制约这一技术发展的关键因素之一。在传统的平板显示行业，ITO薄膜是人们采用的常规材料。但因其质地脆、成膜温度高，不适宜用于普通的柔性有机基底材料上。

　　石墨烯具有优异的导电性、导热性、光学透过率和韧性等。由于它本身所具有的优异特性，科研人员正在探索用石墨烯代替脆质、资源日益匮乏的ITO透明导电薄膜。

　　据介绍，大面积石墨烯一般采用化学气相沉积和转移的方法获得，目前已实现了其在硬质和柔性基底上的转移。但是，从整体上来说，利用这种方法获得的石墨烯材料，其导电性能仍低于商业化的I-TO薄膜。

　　交大研究团队研发的紫外光/臭氧表面处理真空设备，可以用来有效清洗石墨烯表面的有机污染物，并进一步实现载流子的掺杂。通过进一步控制工艺流程，若把石墨烯的导电性能提高到与ITO薄膜相当的水平，这将为柔性显示器件所必须的阳极透明导电薄膜的生产奠定基础。未来，可卷曲的电视、电脑、手机将变成现实。（责任编辑：赵完北）