近日，“消防科学与技术”陕西省重点领域科技创新团队成员盛友杰副教授在胶体与界面科学领域顶级期刊《Journal of Colloid and Interface Science》发表题为“Tuning stability, rheology, and fire-extinguishing performance of advanced firefighting foam material by inorganic nanoparticle flame retardants”研究成果，以无机纳米颗粒作为核心成分调控泡沫灭火剂灭火性能，开发无机纳米颗粒弥散强化的高稳定泡沫灭火剂。西安科技大学作为唯一单位，盛友杰副教授为第一作者兼通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（52374229）、陕西省重点领域科技创新团队（2023-CX-TD-42）及陕西高校青年创新团队（21JP074）等资助。

液体火灾火焰温度高、燃烧速度快、辐射能力强、易形成大面积火灾、爆炸危险性大等特点，成为所有火灾类型中扑救难度最高、危险性最大的火灾。水成膜泡沫（Aqueous film-forming foam, AFFF）是公认的扑救液体火灾最有效的灭火剂，尤其是大规模露天液体火灾，AFFF被证明是唯一高效的灭火技术。但AFFF核心组分——氟碳表面活性剂，具有严重的生态环境问题，已被联合国环境规划署（UNEP）缔结的《斯德哥尔摩公约》全面禁用。开发适用于大规模液体火灾的新一代高效环保泡沫灭火剂成为国内外消防领域研究难题。

目前，国内外针对新一代高效环保泡沫灭火剂开展了大量研究，主要聚焦于如何利用无氟表面活性剂替代传统氟碳表面活性剂，但由于缺乏对泡沫灭火剂界面科学的清晰认识，导致泡沫体系普遍存在界面稳定性低、耐油性差、灭火性能不足等问题，国内外尚未开发出理想的AFFF替代产品。针对这些问题，该研究成果聚焦于利用阻燃无机纳米颗粒对泡沫灭火剂气-液界面、油-水界面及泡沫-燃料界面进行科学调控，开发出纳米颗粒弥散强化的高稳定泡沫灭火剂体系，灭火时间比AFFF缩短1/2，抗烧时间延长2.3倍。该研究成果有望为我国液体火灾事故提供新的高效环保治理技术。

“消防科学与技术”陕西省重点领域科技创新团队（2023-CX-TD-42）致力于火灾科学基础理论、火灾风险评估方法、高效环保防灭火新材料、智慧消防与应急决策等方面的科学研究工作。近年来，在团队负责人马砺教授带领下，“消防科学与技术”创新团队在电气火灾早期监测、新型防灭火材料及智慧消防平台建设方面均取得了重要研究进展。

图1 无机纳米颗粒与表面活性剂分子在泡沫溶液及气液界面相互作用

图2 无机纳米颗粒调控泡沫稳定性

图 3无机纳米颗粒调控油-水界面稳定性

  原文链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979724017442?via%3Dihub