美國賴斯(sī)大學和賓夕法尼亞州立大學的研究人員(yuán)日前(qián)表示,他們(men)發現(xiàn),生產碳納米管時在碳中添加少(shǎo)量的(de)硼,能夠獲得固態、海綿狀且可重複使用的親油塊狀物質,它具有極強的吸油能力(lì),有望用於水(shuǐ)麵漏油(yóu)的清理。
這是科學家首次將硼添加在納米管中形成共價鍵結(jié)構且具有極強特(tè)性的納米海綿(mián)狀物質。兩所大學科學家在研究過程中與美(měi)國其他大學以及西班牙、比利時和日本的科學家開展了合作。他們的研究成果發表在《自(zì)然》雜誌網站上。
文章主要作者、賴斯大學材料學研究生丹尼爾?哈(hā)西姆表示,他們開發出的物質同時具(jù)有厭水性和親油(yóu)性。這種納米海綿狀物(wù)質的密(mì)度極低,內部99%為空氣,這表明(míng)它(tā)具有極大的吸油空(kōng)間。同時,它還具有導電性,人們可用磁鐵對其進行操縱。
在演(yǎn)示納米海綿狀(zhuàng)物(wù)質特性(xìng)時,哈西姆(mǔ)將其放入盛有水的盤子中,水上漂浮著廢機油(yóu)。很快,機油(yóu)便侵入納米海綿狀物。將其取出(chū)並(bìng)用(yòng)火柴點燃,機油燃燒完後,納米海綿狀物質恢複原樣,可再次用於吸(xī)油。哈(hā)西姆介紹說,新吸油物質能夠重複使用同時(shí)十分耐用,對樣品完(wán)成的實(shí)驗顯示,在經過10000次壓縮後,它仍具有伸縮性。此外(wài),新吸油(yóu)物質還可吸取油作為備用。
研究人員表示,多層碳納米管通過化學氣相沉積法在基底上生長,通(tōng)常彼此(cǐ)不會相連。但是,添加進的硼作為摻雜物質導致納米(mǐ)管在原子水平相連,讓其形成了複雜(zá)的網狀結構(gòu)。過去,人們曾研發出具有吸油潛力的納米海(hǎi)綿狀物質,但是納米管之間(jiān)以共價鍵相連構成納米吸油物質還是首次被發現。
研(yán)究人員對新吸油物質在環(huán)境方麵的應(yīng)用寄予厚望,他們將開發生產大型片狀吸油物質的方法以便將其用於海上漏油的收集。同時,他們也打(dǎ)算利用新物質製造效率更高和重量更輕的電池,也可將(jiāng)其作為骨組織再(zài)生的支(zhī)架或過濾膜,甚至通過將(jiāng)高分子注入新物質的途徑為汽車和飛機工業製造先進的超輕複合物。
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