机动车尾气排放是形成大气PM2.5的主要污染源。尽管大部分汽车装有尾气净化设备，但即便世界顶尖的净化装置，最多也只能捕捉尾气里约90%的PM2.5。近日，苏州北美国际高级中学研发中心负责人董雷团队历时5年，发明了一项名为“一种制备全晶须结构莫来石蜂窝陶瓷载体的方法(专利号：ZL2016103593506)”的专利技术，打破了国外专利技术壁垒，可以100%捕捉汽车尾气里的PM2.5，并获得由国家知识产权局颁发的发明专利证书。
PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质，对空气质量和能见度等有重要影响。通过对机动车特别是柴油车安装颗粒捕集器，是减少PM2.5排放的有效手段。董雷告诉记者，由于载体材料技术含量很高，现有技术对PM2.5的捕集效率一般低于90%，且这些载体材料基本被美国康宁和日本NGK等公司专利垄断，所以他一直想研发一种能100%捕捉汽车尾气里PM2.5的技术，为环保事业出一份力。
据了解，董雷的这项发明专利的技术主要是运用到莫来石，这是一种由铝硅酸盐组成的矿物，在自然界中比较稀少。董雷长期从事莫来石材料研究，已申请国家发明专利十余项，发表中英文学术论文近十篇。他告诉记者，这项技术的最大难点是如何控制载体的孔径大小。5年来，董雷通过不懈努力，在满足高孔隙率，低背压技术前提下，载体孔径大小不断取得突破，从十几微米到8.7微米，再到0.78微米，再到200纳米，终于突破PM2.5颗粒粒径300纳米的下限值，实现了PM2.5捕集效率100%。通过数千次的试验，最终掌握了通过控制晶须长径比，来调控孔径大小的技术。
全晶须结构莫来石在电子显微镜下放大1000倍的照片
“这项专利成果的取得离不开学校提供的平台支撑。”董雷说：“材料学是当今显学，为此苏州北美国际高级中学创立了以材料学为核心的研发中心，研究课题涉及智能制造、新能源、新材料，环境治理等多个方向。实验室不仅配置一流高端研发设备，还可以查阅下载海量的专业文献资料，为专利的诞生创造了良好的条件。此外，实验室还对学生开放，学生可以根据自己的兴趣爱好进行多领域的探索研究，在高中阶段就能接触到研究生阶段才能碰到的高阶科研仪器，提升学生科研能力，为培养高科技人才打下坚实基础。”(苏报融媒记者 宋洁婷 蕉雨/文 图片由学校提供)
