2020年7月1日，我院周剛教授粉塵職業(yè)健康防護(hù)課題組在環(huán)境領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《Environmental Science & Technology》（IF=7.864）上發(fā)表了題為“Synthesis and Performance of a Novel High-Efficiency Coal Dust Suppressant Based on Self-Healing Gel”的論文。周剛教授為該論文的唯一通訊作者，第一作者為2017級(jí)碩士研究生丁建飛。

煤炭在開(kāi)采與運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境，并威脅勞動(dòng)者的職業(yè)健康。雖然國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種抑塵材料用于防塵，但由于煤塵的疏水性和惡劣的外部環(huán)境等因素，目前抑塵效果仍不能滿(mǎn)足要求。本研究通過(guò)膠束共聚制備了一種適用于煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸過(guò)程的環(huán)保型高效自愈凝膠抑塵劑，特別適用于難以潤(rùn)濕的高濃度煤塵區(qū)域的環(huán)境治理。

課題組以生物質(zhì)材料為原料，與功能性單體進(jìn)行膠束聚合制備自愈凝膠材料，隨后將凝膠完全粉碎成微小粒徑的干粉，從而得到一種新型的高效自愈抑塵材料。該研究利用凝膠的粘接性和自愈合性來(lái)防止煤塵的發(fā)生，在注水前先在煤層表面噴灑抑塵劑，凝膠吸收水分后逐漸膨脹，體積增大，粒子相互接觸，并通過(guò)疏水締合實(shí)現(xiàn)自愈。這不僅能抵抗煤塵的強(qiáng)疏水性，達(dá)到良好的覆蓋效果，而且對(duì)吸水后的煤塵具有良好的粘結(jié)性，能有效的吸附運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。通過(guò)顆粒聯(lián)合形成的結(jié)殼以?xún)?yōu)異機(jī)械性能可以有效抵抗外部惡劣環(huán)境影響，受損的殼體可以在潮濕的環(huán)境中再次愈合，良好的自我修復(fù)作用確保了粉塵抑制作用的持久性，可廣泛應(yīng)用于煤礦開(kāi)采和儲(chǔ)存過(guò)程中的抑塵。

以上研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金資助。