长三角地区首列舒适型旅游列车“长三角之星”从上海鸣笛首发,近200名游客开启为期18天的新疆之旅。这趟列车的主要乘客是老年群体。老年人身体免疫力比较弱,而列车又是人流量大、较封闭的环境。优化车厢空气质量、提升车厢洁净品质,成为守护游客旅途健康的关键。
中铁上海院聚焦新材料赛道,联合浙江理工大学等高校团队研发了室内健康环境治理“黑科技”——核壳结构二氧化钛新型光催化材料。目前该材料已在复兴号动车组、上海铁路大厦及多个住宅项目中成功落地应用。
光催化材料是一种以纳米级二氧化钛为代表、具有光催化功能的半导体材料,素有“净化神器”之称。“从1972年开始,国际科学界就已经认识到光催化二氧化钛材料具有强烈的降解有机物的能力,能够降解绝大多数细菌病毒所需要的有机养分,它的物理化学性能极其稳定,自身不分解且对人体无毒无害。但光催化长期面临着两大难题:一是该材料仅能在紫外光波段下发挥净化功效,难以长期适配轨道交通车厢、大型办公空间等多元场景的实际应用需求;二是缺乏合适的有机载体,难以大范围走进百姓生活。
本研究核心创新亮点在于形似“笼中鸟”的结构:“二氧化钛好比‘飞鸟’,其外围构筑了多孔二氧化硅包覆层形成的核壳‘鸟笼’,气态污染物分子通过壳层小孔被吸入内部,与光催化材料接触后分解为二氧化碳和水,最终通过小孔释放实现净化循环。这一纳米量级的特殊核壳结构,不仅为材料载体筑起“防护盾”,有效抵御光腐蚀、提升材料稳定性,更实现了光催化应用从紫外光到可见光的关键跨越,成功打破传统光催化材料的应用局限。
新型光催化材料还能在纺织品、薄膜等有机柔性载体上附着。“这意味着‘笼中鸟’的特殊结构可使材料在分解有机污染物的同时,不会造成有机载体腐蚀,从而拓宽了材料应用范围,比如做成抗菌T恤、袜子,家用电器滤芯等。(改编自科技日报2026年7月16日)