[導(dǎo)讀]: 萊斯大學(xué)的材料科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)明了薄片狀的二維六邊形氮化硼(h-BN)光泡沫,它可以吸收二氧化碳。據(jù)萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的材料科學(xué)家PulickelAjayan說(shuō),其高度多孔的性質(zhì)以及其他的特性都使其成為空...
萊斯大學(xué)的材料科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)明了薄片狀的二維六邊形氮化硼(h-BN)光泡沫,它可以吸收二氧化碳。據(jù)萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的材料科學(xué)家Pulickel Ajayan說(shuō),其高度多孔的性質(zhì)以及其他的特性都使其成為空氣過(guò)濾器或者是吸收氣體的合適材料,他們的研究成果發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志上。
他們發(fā)現(xiàn)冷凍干燥的六方氮化硼可以變成宏觀尺度上的泡沫,這需要將它在液體中進(jìn)行分解。但是在混合物中加入一點(diǎn)聚乙烯醇(PVA),便可以將其轉(zhuǎn)化成更為堅(jiān)固和有用的材料。
聚乙烯醇可以作為一種膠,用六方氮化硼薄片混合成一種溶液,當(dāng)進(jìn)行冷凍干燥時(shí),它可以作為微小的薄片排列成晶格框架的連接點(diǎn)。研究人員說(shuō),這一步很有發(fā)展空間。
萊斯大學(xué)的博士后研究員Chandra Sekhar Tiwary說(shuō):“即使是非常少的聚乙烯醇起作用,通過(guò)與六方氮化硼建立連接,也有助于使泡沫更加堅(jiān)挺牢固——同時(shí)它幾乎不會(huì)改變表面積。”
Tiwary 說(shuō),在分子動(dòng)力學(xué)模擬中,這種泡沫可吸收的二氧化碳可以是其自身重量的340%。溫室氣體可以從材料中蒸發(fā)出來(lái),這樣它就可以進(jìn)行重復(fù)利用。壓縮實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)過(guò)2000次的周期循環(huán),泡沫可以變得更硬。
他說(shuō),當(dāng)用另一種聚合物聚二甲基硅氧烷(PDMS)對(duì)其進(jìn)行表面噴涂后,這種泡沫就成了一種有用的防護(hù)材料,可以用于生物醫(yī)學(xué)、電子以及其他領(lǐng)域。
最終,研究人員希望通過(guò)控制材料孔隙的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)特殊的用途,如從水中分離油。這篇文章的合著者,萊斯大學(xué),坎皮納斯和巴西州立大學(xué)聯(lián)合博士后研究員Cristiano Woellner提出了這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn),這是可以作為一個(gè)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的。
Woellner說(shuō):“通過(guò)加入理論和實(shí)際的計(jì)算從而看到這種復(fù)合材料的力學(xué)響應(yīng)是很重要的,通過(guò)這種方式,實(shí)驗(yàn)者們可以提前了解到他們應(yīng)該如何改善系統(tǒng)。
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