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  • 英國開發出納米多孔材料制造新方法

    2021-09-24 17:00:29 admin 6

    據美國物理學家組織網報道,最近,英國劍橋大學科學家開發出一種名為“集合滲透震動”(collective osmotic shock,COS)的新方法來制造多孔納米材料,可大大提高制造效率,在水資源過濾、發光設備制造和化學傳感器等方面具有廣闊應用前景。新研究發表在 《自然·材料學》上。


    人們以前認為,要制造多孔材料必須有主輔成分,輔料成分既要和主料成分相連,還要與外界相通,這樣才能便于清除,輔料成分除去后,就在主材料上留下小孔。而在新方法中,輔料成分完全被包入主料中形成陣列,利用輔料的滲透力和結構形成納米孔,更加高效靈活。


    論文領導作者、劍橋大學卡文迪許實驗室的埃森·西瓦尼亞說:“這種方法就像化學課上把鹽水氣球放在淡水浴中,演示怎樣能把鹽從氣球中取出。鹽無法離開氣球,但水會不斷進入,不斷沖淡氣球中的鹽度。更多水進入后,氣球會漲起甚至爆裂,鹽就被完全釋放出來?!?/p>


    “在 我們的實驗中基本也是如此。輔料被陷落在主材料的成分中,產生了一系列微小爆裂,由此和外界連通而釋放出被包在其中的輔料成分,給主材料打開許多小孔?!?西瓦尼亞說,這種獨特的工藝也可用來開發過濾器,能清除水中極微小的染料顆粒。目前,這是一種有效的過濾系統,可幫助貧困國家獲得淡水,還可以用于過濾地 下水,清除工業廢水中的重金屬。隨著進一步開發,它還能成為一種低技術含量低耗能的海水淡化路線。

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    研究人員還和光子與光電學專家合作,用新工藝制作的材料做成電極模板,用在發光設備中。由于材料微孔具有獨特的堆積式陣列,提供了一種 高效多光子層,能吸收微量的化學物質而改變顏色,可用在傳感器或光學組件中。西瓦尼亞還指出,目前他們還在進一步開發該技術在多方面的應用,如太陽能電 池、超級電容電極、燃料電池等。


    由于具備密度低、強度高、重量輕、隔音隔熱等連續介質材料所不具備的特點,多孔材料一直受到材料學家的青 睞。再加之納米材料的特殊性能,納米多孔材料更是成為科學家關注的熱點。然而,以往制備納米多孔材料的過程復雜且昂貴,不僅要通過傳統方法移除材料中的小 組分形成納米孔,且必須對小組分材料有所考慮,使用多重金屬組分。新方法使制備方法大大簡化,成本也大幅降低,這無疑為這種用途廣泛的特殊材料鋪平了通向 應用的道路。


    納米材料研發生產

    公司現生產的產品:納米二氧化鈦(超活性納米二氧化鈦光觸媒)、納米氧化鋁(高純氧化鋁4N、5N、6N)、納米氧化鋯(單斜、3Y、5Y、8Y)、納米二氧化硅、納米氧化鋅、納米氧化鎂、納米ATO、納米負離子、納米二氧化鈦銀抗菌劑、納米氧化鈰、納米氧化釔、納米氧化鑭等稀土氧化物系列粉體和液體等。

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