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美用碳納米管合成納米親油物質(zhì)

作者：中國科學(xué)院成都有機化學(xué)有限公司來源：http://m.sikpqwc.cn 日期：2012-11-14 10:39:07

美國賴斯大學(xué)和賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員日前表示，他們發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)碳納米管時在碳中添加少量的硼，能夠獲得固態(tài)、海綿狀且可重復(fù)使用的親油塊狀物質(zhì)，它具有極強的吸油能力，有望用于水面漏油的清理。

　　這是科學(xué)家首次將硼添加在納米管中形成共價鍵結(jié)構(gòu)且具有極強特性的納米海綿狀物質(zhì)。兩所大學(xué)科學(xué)家在研究過程中與美國其他大學(xué)以及西班牙、比利時和日本的科學(xué)家開展了合作。他們的研究成果發(fā)表在《自然》雜志網(wǎng)站上。

　　文章主要作者、賴斯大學(xué)材料學(xué)研究生丹尼爾?哈西姆表示，他們開發(fā)出的物質(zhì)同時具有厭水性和親油性。這種納米海綿狀物質(zhì)的密度極低，內(nèi)部99%為空氣，這表明它具有極大的吸油空間。同時，它還具有導(dǎo)電性，人們可用磁鐵對其進(jìn)行操縱。

　　在演示納米海綿狀物質(zhì)特性時，哈西姆將其放入盛有水的盤子中，水上漂浮著廢機油。很快，機油便侵入納米海綿狀物。將其取出并用火柴點燃，機油燃燒完后，納米海綿狀物質(zhì)恢復(fù)原樣，可再次用于吸油。哈西姆介紹說，新吸油物質(zhì)能夠重復(fù)使用同時十分耐用，對樣品完成的實驗顯示，在經(jīng)過10000次壓縮后，它仍具有伸縮性。此外，新吸油物質(zhì)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(xué)氣相沉積法在基底上生長，通常彼此不會相連。但是，添加進(jìn)的硼作為摻雜物質(zhì)導(dǎo)致納米管在原子水平相連，讓其形成了復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。過去，人們曾研發(fā)出具有吸油潛力的納米海綿狀物質(zhì)，但是納米管之間以共價鍵相連構(gòu)成納米吸油物質(zhì)還是首次被發(fā)現(xiàn)。

　　研究人員對新吸油物質(zhì)在環(huán)境方面的應(yīng)用寄予厚望，他們將開發(fā)生產(chǎn)大型片狀吸油物質(zhì)的方法以便將其用于海上漏油的收集。同時，他們也打算利用新物質(zhì)制造效率更高和重量更輕的電池，也可將其作為骨組織再生的支架或過濾膜，甚至通過將高分子注入新物質(zhì)的途徑為汽車和飛機工業(yè)制造先進(jìn)的超輕復(fù)合物。

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