超强吸收材料可吸附漏油

为了最大限度的降低漏油对环境的影响,来自澳大利亚德雷塞尔大学和迪肯大学的材料科学家组建了一个团队,致力于制造和测试一种新材料,即氮化硼纳米片,这种材料可以吸收超过自身重量33倍的油和有机溶剂,这样的特点使得这种材料可以成为一种重要的技术,用于快速减轻这些代价高昂的事故。
这种像海绵一样的材料是由澳大利亚研究委员会资助下的研究结果,现在准备送往迪肯大学前沿材料研究所的实验室进行2年的精细化测试后进一步产业化。Ying (Ian) Chen教授最近将研究成果发表在《自然通讯》杂志上,他说这种材料是近几十年来漏油去除领域最令人兴奋的研究成果。“漏油是一个全球性的大问题,肆虐着我们的水生生态系统,更不用说会产生数十亿美元的损失。我们都记得墨西哥湾沿岸灾难,但是在澳大利亚这就是一个常见问题,而不仅仅是在我们的水中。由于卡车或者其他汽车产生的漏油事件可以使得高速公路关闭一整天,从而产生非常大的经济损失。”Chen说。
澳大利亚研究理事会非常支持氮化硼纳米片材料的研制,因为目前清楚漏油的方法效率很低,且很简单,要花费很长的时间才能清楚,且同时会引起非常大的损失。这种纳米片是由薄片构成,这些薄片只有几个纳米厚,且孔洞也非常小。这样的形式可以增加纳米片材料的比表面积。Weiwei Lei博士介绍,将这些粉末变成海绵状是一个非常大的挑战,同时也是该流程中很重要的一步。
“2013年我们开发了这种材料的第一步,但是那是仅仅是粉末。这种粉末具有很好的吸附能力,但是你不能简单地将粉末扔到油中,你需要将这种粉末放入海绵中,以便我们能将油吸附起来,将其与水分离。这种纳米材料表面的孔洞为吸附油和有机溶剂提供了很大的比表面积,可以吸附的重量达到了自身重量33倍。”德雷克塞尔工程学院的研究人员帮助研究了这种材料,并且实现了功能化。通过将这种粉末变成原子层厚的薄片,这种材料可以被制成海绵。“机械力化学技术的开发使得生产高浓度、稳定性良好的氮化硼水胶体溶液成为可能,之后这种溶液也可以形成超轻多孔气凝胶和薄膜,可用于石油清理。”该论文的合作者之一Vadym Mochalin说。
该Drexel团队使用计算机模型来帮助理解材料形成的细节。在该过程中,该团队发现该材料具有很好的阻燃性,这意味着这种材料也可用于绝缘和绝热材料。“我们非常高兴澳大利亚研究理事会的支持使得我们可以参与到这些有趣的研究中,同时也可以为更好地理解这种材料做出贡献。”德雷克塞尔工程学院特聘教授Yury G博士说。
“迪肯大学前沿材料研究所的纳米技术团队已经在这种氮化硼材料上研究了20年,在全世界范围内享有盛誉。该项目的下一步是继续研究这种材料的其他用途。我们非常高兴在两年后的今天我们获得了这样令人兴奋的研究成果。”Chen说。
新材料在线编译整理——翻译:杨超 校正:摩天轮
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