“列車內(nèi)空氣質(zhì)量需要進(jìn)一步優(yōu)化，保障乘客出行安全與體驗(yàn)舒心！”

首趟“長(zhǎng)三角號(hào)”援疆銀發(fā)旅游列車發(fā)車在即，優(yōu)化車廂空氣質(zhì)量、守護(hù)游客旅途健康成為關(guān)鍵一環(huán)。隨著專列抵達(dá)上海站，中鐵上海院技術(shù)團(tuán)隊(duì)即刻行動(dòng)，手持專用設(shè)備開展光催化分散液噴涂作業(yè)……經(jīng)過“奮戰(zhàn)”，車廂內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)一步優(yōu)化。

這份硬核保障的背后，正是中鐵上海院自主研發(fā)的室內(nèi)健康環(huán)境治理“黑科技”——核殼結(jié)構(gòu)二氧化鈦新型光催化材料（以下簡(jiǎn)稱“新型光催化材料”），為室內(nèi)健康環(huán)境筑牢技術(shù)屏障。

技術(shù)人員噴涂光催化分散液

《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》指出，培育壯大新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)。著力打造新興支柱產(chǎn)業(yè)。實(shí)施產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新工程，一體推進(jìn)創(chuàng)新設(shè)施建設(shè)、技術(shù)研究開發(fā)、產(chǎn)品迭代升級(jí)，加快新能源、新材料、航空航天、低空經(jīng)濟(jì)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。

近年來，中鐵上海院以國(guó)家戰(zhàn)略為引領(lǐng)，以人民對(duì)美好生活的向往為導(dǎo)向，積極投身戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮，聚焦健康人居新材料研發(fā)領(lǐng)域，構(gòu)建起技術(shù)驅(qū)動(dòng)、生態(tài)賦能、市場(chǎng)牽引的良性循環(huán)體系，為企業(yè)培育新質(zhì)生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展持續(xù)注入新動(dòng)能。

“籠中鳥”新材料破解技術(shù)難題

“光催化”材料素有“凈化神器”之稱，不僅具備高效的有機(jī)物降解能力，可分解大多數(shù)細(xì)菌病毒賴以生存的有機(jī)養(yǎng)分，且自身性能穩(wěn)定、無毒無害。但該材料僅能在紫外光波段下發(fā)揮凈化功效，難以長(zhǎng)期適配軌道交通車廂、大型辦公空間等多元場(chǎng)景的實(shí)際應(yīng)用需求，這也成為此前制約其規(guī)?；涞氐年P(guān)鍵瓶頸。

為破解這一應(yīng)用痛點(diǎn)，中鐵上海院聯(lián)合科研高校組建專項(xiàng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，從高鐵車廂的密閉空間到大型寫字樓的中央空調(diào)系統(tǒng)，從醫(yī)院病房的抗菌需求到家庭住宅的除醛訴求，逐一梳理不同場(chǎng)景下的使用痛點(diǎn)與性能要求，歷經(jīng)上千次反復(fù)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)打磨，成功研制出空氣凈化“科技良方”——核殼結(jié)構(gòu)二氧化鈦新型光催化材料。

核殼結(jié)構(gòu)二氧化鈦新型光催化材料示意圖

該材料形似“籠中鳥”，以二氧化鈦為“飛鳥”，在其表面構(gòu)筑起多孔二氧化硅包覆層作為“鳥籠”，氣態(tài)污染物分子通過殼層小孔被吸入內(nèi)部，與光催化材料接觸后分解為二氧化碳和水，最終通過小孔釋放實(shí)現(xiàn)凈化循環(huán)。

這一納米量級(jí)的特殊核殼結(jié)構(gòu)，不僅為材料載體筑起“防護(hù)盾”，有效抵御光腐蝕、提升材料穩(wěn)定性，更實(shí)現(xiàn)了光催化應(yīng)用從紫外光到可見光的關(guān)鍵跨越，成功打破傳統(tǒng)光催化材料的應(yīng)用局限。

“磨字訣”攻堅(jiān)產(chǎn)業(yè)化難關(guān)

“科研人員擅長(zhǎng)原始創(chuàng)新，但產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化需要企業(yè)接棒?！敝需F上海院健康環(huán)境研究院院長(zhǎng)李薇一語道破技術(shù)成果落地的關(guān)鍵。面對(duì)新型光催化材料產(chǎn)業(yè)化路上工藝優(yōu)化、成本控制、批量生產(chǎn)等一道道“攔路虎”，研發(fā)團(tuán)隊(duì)以“磨”字訣攻堅(jiān)克難，用時(shí)1年完成核心產(chǎn)品“光催化空氣凈化裝置”的定型與示范應(yīng)用。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)溝通產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案

“光催化空氣凈化裝置”專為中央空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備量身打造，采用LED可見光與新型光催化材料濾芯模組組合設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)“一增（負(fù)氧離子）、二抗（抗菌、抗病毒）、四除（除醛、除螨、除霉、除異味）”的綜合凈化功效。

為進(jìn)一步提升產(chǎn)品使用效能、適配不同場(chǎng)景的應(yīng)用需求，研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)光線角度、光照功率、光譜比例三大核心參數(shù)，量身制定六項(xiàng)仿真驗(yàn)證方案、開展十余項(xiàng)實(shí)測(cè)試驗(yàn)，最終成功推動(dòng)該裝置與活性炭、微靜電等模塊適配搭載，實(shí)現(xiàn)抗菌率94.03%、甲醛去除率95.45%等顯著效能。

“全場(chǎng)景”產(chǎn)品守護(hù)品質(zhì)生活

勾勒健康宜居“新圖景”，人居環(huán)境治理的探索腳步從未停歇。研發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)行日例會(huì)制度，持續(xù)打磨方案、更新技術(shù)、生產(chǎn)試驗(yàn)，打造推出空氣凈化設(shè)備、建筑裝飾材料、功能性照明及功能性健康紡織四類產(chǎn)品，讓新型光催化材料融入日常生活場(chǎng)景。

左右滑動(dòng)查看新型光催化材料系列產(chǎn)品

光催化吸音板創(chuàng)新融合新型光催化材料與PET聲學(xué)材料多孔纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，化身“會(huì)呼吸”的靜音屏障，一舉實(shí)現(xiàn)90%有害氣體去除率與80%降噪系數(shù)；功能性照明產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)“照明+凈化”雙效合一，兼具全天候抗菌抗病毒、高效除甲醛、快速去異味等亮點(diǎn)性能……如今，新型光催化材料系列產(chǎn)品已深度融入生活場(chǎng)景，真正實(shí)現(xiàn)了“好材料”與“好生活”的“雙向奔赴”，讓健康守護(hù)觸手可及。

“多維度”繪就人居新畫卷

“產(chǎn)品好不好，實(shí)際應(yīng)用說了算?！毖邪l(fā)團(tuán)隊(duì)全力推動(dòng)新型光催化材料實(shí)現(xiàn)“樣品-產(chǎn)品-產(chǎn)業(yè)”的三級(jí)飛躍，相關(guān)成果接連亮相“好房子”科技展、上海城博會(huì)、室內(nèi)環(huán)境凈化行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會(huì)等重要展會(huì)，獲得各界廣泛關(guān)注。

相關(guān)成果亮相上海城博會(huì)

目前，光催化分散液已在復(fù)興號(hào)動(dòng)車組、周恩來號(hào)機(jī)車展廳、上海鐵路大廈及多個(gè)住宅項(xiàng)目中成功落地應(yīng)用，凈化后的環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)；光催化抗菌臥具在“長(zhǎng)三角號(hào)”旅游列車投入使用，水洗50次后抗菌率穩(wěn)定保持99%；健康環(huán)境小屋在北京、上海等一線城市布局試點(diǎn)，打造集空氣質(zhì)量控制、實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能系統(tǒng)調(diào)控、全周期健康防護(hù)于一體的健康人居樣板間；研發(fā)團(tuán)隊(duì)與三甲醫(yī)院開展專項(xiàng)合作，定制場(chǎng)景化凈化解決方案，繪就“軌道交通+醫(yī)療+酒店+住宅”的多領(lǐng)域應(yīng)用新圖景。

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