从2013年开始，频频发生的雾霾天气逐渐成为世界认识中国的一个新标签，在经济大跨步向前发展的同时，中国的环境问题日益凸出。从曾经为国人骄傲 的世界工厂，沦为不能安全呼吸的雾霾家园，持续出现的雾霾让我们清醒的认识到：“清洁的空气，畅快的呼吸”对于当下追求幸福感的中国人已近乎成为一种奢 望。

此时，“PM2．5口罩”的热销也成为中华大地上一道新的“风景”，曾经电影里出现的昏天暗地般世界末日镜头，因为雾霾而真实的出现在我们的生活 中。大街上的人们步履匆匆，各种防霾口罩变成了人们之间的沟通屏障，但是对于雾霾的防护，一个简单的口罩就真的能解决所有问题吗？答案是否定的。

近日我们有幸结识了江苏省特聘教授李海涛，他不仅首次在国内提出适宜人们更好保护自身健康的“生态微环境”理念，而且利用石墨烯等新材料的深度开发利用，研发了一系列用于雾霾防护的新型器具和技术成果，因此，他也被大家誉为“克雾霾专家”。

那么是在怎样的一种机缘巧合之下，李教授从一个癌症早期预防与治疗领域的专家转向克雾霾领域的研发？这就要从李教授的“留洋”经历说起了。

初见李海涛教授，是在徐州，一身简单的装束，一个黑框眼镜，是他给大家留下的第一印象，也许是曾经的特殊经历，他与以往的学者教授感觉似乎不太相 同，简单随意间散发着特有的英伦气质。1994年一个偶然的机会，李海涛教授赴瑞典林雪平大学求学深造，并师从诺贝尔物理奖评审委员会主席英格玛伦德斯特 姆，从事超低温汽车尾气催化降解课题，后来受邀到德国多特蒙德大学及以色列魏兹曼科学院从事“生物蛋白分子功能”博士后研究。因其出色的工作表 现，2002年他接受英国皇家科学院院士、剑桥大学戴维克莱蒙教授的邀请出任首席研究员，并从2005年开始担任英国剑桥大学化学系生物物理化学实验室副 主任-----在国外科研领域取得至高荣誉与成就的同时，李教授一直心怀科研报国梦想，希望有一天能够把自己在国外所学带回祖国。无独有偶，2012年， 江苏师范大学开展的海外高级人才回归工程中，李教授感受颇深，“祖国需要我，我就要回家”，几千几万里也阻隔不了对于祖国母亲的思念，放弃了剑桥大学的优 渥待遇，他带着自己多年研究成果毅然回国，并以江苏省特聘教授的身份，任职于江苏师范大学化学化工学院。

回国初期，李海涛教授深深的感受到中国城市的变化、经济的发展，但是国人的身体健康、医疗研发、对于疾病的治疗等领域却仍旧依赖国外的技术和设备，因此，他便把所有的精力都放在早期癌症的诊断与治疗上面，并希望能够通过自己的研发给国人的大健康保驾护航。

对于土生土长的徐州人来说，这座历史底蕴丰厚的城市对他并不陌生，然而，一个小小的生活习惯，却最终让他的研究重心偏离预定的轨道。习惯室外运动的 李教授，在英国的时候经常跑步，偶尔还要参加一些半马拉松的比赛，所以只要天气好的时候，他总要出去跑一圈，锻炼身体。但是回到国内之后，他发现气候上面 竟然有些不太适应，特别是到了11、12月份雾霾严重的时候，室外的空气污染指数爆表，根本无法再进行体育锻炼。这时，他看到了很痛心的一幕：大街小巷、 不分男女老幼，大家全部以口罩遮面，但是作为专业的研发人员，他深深的知道，雾霾天空气中的微粒附着到皮肤上、角膜上、耳道等部位，当这些超细微霾颗粒深 层次渗入到血液或是大脑里面时候，他对人体的危害远大于我们呼吸道所吸入的颗粒危害。而如今市面上对于雾霾的防护装置却还停留在单纯的吸入式防护上面，这 样的防护对于保障人们的健康还远远不够。

既然癌症的早期诊断与治疗可以减轻人们被病痛折磨的程度，那何不在生态环境没有得到改善之前，在癌症未发生之前，利用自己所学为人们营造一个健康的 “生态微环境”？带着这样一个思索，他凭借深厚的学识和丰富的研究经验，毅然将研究方向转向雾霾防护领域，利用石墨烯的高吸附性，柔韧性，超薄以及环保绿 色的优势，将其作为一种过滤材料的核心，选举粒径为500nm的石墨烯碎片，通过一种特殊的物理技术，把石墨烯碎片送入活性炭的细孔并附椎在内表面上，达 到增加过滤材料的表面积，改善过滤效果，研制出一种功能性材料——石墨烯炭分子筛。李教授利用以上特性，首次在国内提出“生态微环境”理念，并在此理念的 基础之上带领研发团队，开发出了一系列克雾霾防护器具：防雾霾头套、夹克等，其中头套包括帽子本体、筒状面罩、透明视窗和防水口袋。帽子本体包括帽冠和帽 檐两个部分，帽檐一周与筒状面罩利用拉链或扣子等连接。现有的雾霾防护产品有很多缺少面部遮挡，防护效果较差，本产品不仅可全覆盖、有面部遮挡，且能面罩 够自由拆卸，便携带、易清洗，面罩未拆卸时可在雾霾天气时对佩戴者进行雾霾防护，拆除面罩后的帽子本体方便在非雾霾天气佩戴，一帽多用；面罩材质有四层， 其中包含一层我们自主研发的新型无害纳米碳材料滤层，对雾霾颗粒有较强的吸附过滤能力，综合过滤效果达到了欧洲EN149：2001 FFP3标准，切实保障了佩戴者的呼吸健康，同时该材料透气性好，可在达到防护目的的前提下，使佩戴者呼吸自然，不会感觉闷热，这是其他雾霾防护产品难以 做到的；透明视窗位于筒状面罩顶部靠近帽檐处，视窗材料轻便，透光性好，既保障了本品卓越的防护效果，又不会遮挡佩戴者视线，保障了佩戴者出行安全；在筒 状面罩透明视窗的下方有一防水口袋，口袋中放置有一尺寸匹配的浸湿的吸水海绵。浸湿的吸水海绵中富含有小分子水，小分子水是由5-6个水分子构成的，可以 快速挥发，吸附雾霾颗粒使其沉降，从而达到净化帽内空气的能力，同时可维持帽内湿度，使呼吸更加舒适，减小霾天气干燥多尘的空气对人体健康的损害；在口罩 换气阀部位换上氧化石墨烯碳分子筛，氧化石墨烯碳分子筛是一种比表面积大的粉末状的微孔材料，因而表面能和活性增大，吸附性能良好；且其化学稳定性强、耐 高温水浸、用法灵活多变、费用低廉，可有效吸附过滤掉雾霾细颗粒物的同时，使得透气性能更佳、成本更低。；防霾夹克包含太阳能硅板，PM2.5、温度、湿 度传感器，换气扇和荧光带；太阳能硅片电池板装置于衣服背面，可满足夹克上用电设备的供电需求；于夹克后腰两侧内嵌两个换气扇，当夹克内变得闷热时，可智 能启动风扇进行换气，维持夹克内环境的含氧量、透气性和舒适性；自主开发一APP软件，实现智能控制和显示夹克上各种功能设备。夹克上的监测数据可通过蓝 牙传送到APP软件中，并经过计算，测出该环境下对人体分子式的影响，进而估测出雾霾天气对人体健康的影响，进而实现雾霾天气下人体分子式的实时监测并进 行疾病诊断；针对雾霾天气能见度低致使车祸发生率增高且行人人身安全遭受威胁的问题，在夹克前后和两袖缝制有反光带和荧光带，一定程度上保护路人或特殊工 作者（如交警和清洁工等）的人身安全。此外，夹克配备有PM2.5、温度、湿度传感器，可实时监测使用者所处外环境和夹克内环境的空气质量，此项研发更具 有实用性，相信通过大力推广之后，必将惠及于民，在民用开发方面带来极大的市场收益。

说到石墨烯碳分子筛（Carbon Molecular Sieve，CMS）李教授也做了特别详细的介绍：广义上是拥有纳米级超细微孔的一种非极性炭质吸附材质，狭义上是微孔分布较均匀的活性炭，因其由无定形 炭与结晶炭组成，所以碳分子筛的孔隙结构很发达，并且具有独特的表面特征。因为CMS 的楔形微孔与被吸附分子直径大小接近，大部分是有效微孔，并且具有根据分子大小调整CMS 孔径大小的特点，从而具有筛选分子的能力；石墨烯及其衍生物氧化石墨烯等具有高比表面积和高反应活性特性，可作为一种优异的吸附材料广泛的应用于污染治理 领域。氧化石墨烯具有丰富含氧基团、良好的化学可修饰性、比石墨烯具有更好的亲水性，也广泛用于吸附中。我们想，能否把两者的优势结合起来，得到一种新型 的功能性材料？这就是后来我们研发的功能性材料——石墨烯炭分子筛。我们发现，碳分子筛具有较大的比表面，对抗生素具有较大的吸附性能，且价格低廉。而通 过氧化石墨烯改性碳分子筛，制备成氧化石墨烯碳分子筛，可有效增大其比表面及亲水性能，使得抗生素过滤效果增大了至少十个百分点，最终过滤效 果>99%，结果表明，氧化石墨烯碳分子筛对于抗生素的过滤具有一定的潜在商业价值。石墨烯炭分子筛具有很多优点：比如碳分子筛的制备材料种类很 多，从自然的产物到人工合成的高分子聚合物均可。例如：各种不同煤化程度的煤（包括泥煤、 褐煤、 长烟煤、 烟煤、 无烟煤等）；天然植物，主要是植物的核或坚果壳，如核桃壳、木料、椰子壳等各种果壳以及植物纤维素；有机高分子聚合物，如酚醛树脂、萨兰树脂、芳香族聚酸 胺纤维等。它的生产工艺简单、操作方便、应用灵活多变，可针对吸附物质的不同选择不同的原料，也可根据过滤对象的需求制备成颗粒状或膜状。最后一点，它的 吸附性能比同等吸附材料有较大的改善和提高。

我 们常说不以牺牲环境利益来实现中国的可持续发展，但实践表明，中国在快速发展的同时确实也丢掉了一些东西：比如洁净的水源、安全的食品以及可以顺畅呼吸的 空气。在国内环境污染日益凸显的今天，如何能够让国人生活的更健康、更幸福，李海涛教授坦言，相关雾霾防护器具只是他科研报国的第一步，受此启发，他还希 望能够把自己创立的“生态微环境理念”推广出去，让更多的人去认识、接受这种理念，进而更好的保护好自己的健康。在真正践行科研项目服务社会这一理念的基 础上，李教授及其团队利用石墨烯的高吸附性、柔韧性、超薄性以及低廉绿色的优势，将其作为一种滤材料，用于雾霾细颗粒物的过滤。潜在产品包括防雾霾口罩、 帽子以及纱窗等。同时，石墨烯还可用于空气净化器以及汽车换气系统中滤膜的开发。中国各地大气污染很严重。其实，行驶中的汽车内部环境空气污染更加严重！ 防止空气污染对人的伤害，首先应消除自家车内空间这个微环境的各种污染物。但是传统的空气净化和空调滤网产品根本无法清除各种有害气体和彻底过滤空气中的 PM2.5等颗粒物污染。李海涛教授利用石墨烯分子筛技术，开发了一系列微环境超级空气净化产品，在汽车尾气排放管内加入多层分子筛分解过滤排放污染物， 汽车车厢内加入功能化石墨烯分子筛过滤掉或避免雾霾颗粒进入汽车，并提出了系列解决方案，以彻底解决上述微环境污染难题，为消费者提供一种清新的车内环 境，达到开车人健康，车外人也健康的双赢局面。相信在他们的不懈努力下，一定会将克雾霾进行到底！