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材料应用功能广泛的纳米纸介绍
材料应用功能广泛的纳米纸介绍
2014-08-21 16:09:34
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最近,一种新型的纳米纸被来自浙江大学的科学家研制出来,其主要组成材料是滤纸以及二氧化钛薄膜。此一新型纳米纸可以和多种化学分子相结合,并且能够展现出很多优异的特性,在材料应用上使用前景广泛。
应用功能广泛的纳米纸介绍!
“通过前体物溶液浸润再水解的方式,可以让二氧化钛薄膜包裹在滤纸的纳米纤维上,之后再用含有其他化学分子的溶液继续浸润纳米纸,就能制造出不同用途的新材料。”浙江大学化学系教授黄建国介绍,肉眼看来,纳米纸的外观与普通滤纸没有差别,但功能却有了极大差异。黄建国说:“滤纸由无数的纤维素纤维组成,自然形成的精细结构非人力所及,而二氧化钛水解后产生的羟基具有足够的化学活性,能够和绝大多数的分子相结合,这两个材料的特性共同决定了纳米纸‘万金油’的特点。”
不久前,黄建国在纳米纸纤维上“铺”了一层名为“萘胺”的染料,让纳米纸变身为一遇亚硝酸盐就变色的检测试纸。“这种纳米纸轻薄灵敏,色彩的浓淡则表明了亚硝酸盐浓度的高低,对于检测食品中的亚硝酸盐浓度非常有效。”这项研究于今年2月在线发表于英国《皇家化学学会进展》期刊。
他介绍,纳米纸还可用于检测水体中汞离子、氟离子的含量,甚至用于检测DNA的特定序列段。而将碳氟链化合物与纳米纸组合而成的防菌纳米纸,还可用于食品保鲜与包装。由于碳氟链化合物不亲油,也不亲水,于是纳米纸也变得“油水不沾”,细菌也因此无法在纳米纸上停留。
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韩国科学家发现:DNA环状分子的自主复制
元素百科资讯频道:生物系统中存在很多的自主复制的例子。然而,人工制造这样的生物系统的自主复制系统却是相当困难,这是因为生物系统很复杂。在其他领域,人类可以创造某些自我复制系统,比如磁场系统以及模块化机器人等等。
我们很少将这些人造的自我复制系统和生物系统中的自我复制系统进行比较。因而,如果能从理论上将人工的自主复制系统和生物细胞系统中的复制进行比较,这对于设计新型自主复制系统具有很大意义。其中,细胞中的DNA分子就是一个很好的切入点。基于其可以进行相互识别的特性,即DNA分子可以完成自组装和复制。
改造DNA T型元件研究
最近,韩国科学家们的研究证明,通过改造DNA T型元件,这种DNA可以被设计成一种自我复制的系统。他们利用了两种不同大小的DNA T型元件,借助它们上面的单链(或者未配对区域),可以通过碱基的互补配对将不同的元件链接在一起。首先是这些元件自组装形成环状的DNA分子。然后,这些核酸环状元件上的DNA部件经历一些替换或者形成支链,又有新的不断补充进来的DNA T型元件加入复制系统,从而形成了DNA复制的循环反应。
自装自主复制DNA数量增加模式
他们使用了两种方法(原子力显微镜和琼脂糖凝胶)来检测这些自主复制DNA 群体数量的变化。这些自组装自主复制DNA的数量增长存在两种不同的模式,一种是指数式增长,另一种是斐波拉契数增长。该研究不仅证明了DNA分子可以在纳米级别进行体外自组装和自我复制,而且DNA增长的数量还可以得到严格调控。
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南开大学周震教授发现一种可“呼吸”二氧化碳电池
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可充电锂二氧化碳电池构想
可充电锂二氧化碳电池的构想迸发于课题组成员苏利伟博士三年前的一次实验。他发现,碳酸盐做锂离子电池负极储锂容量异常高,且在反应过程中产生二氧化碳气泡。此后博士生张彰开始建立锂氧气电池的研究平台,经团队成员反复实验,不断改进电极性能,首次将石墨烯用作锂二氧化碳电池的空气电极,表现出了优异的性能,可连续充放电20次以上。这是截至目前的最高水平。锂二氧化碳电池性能的改善得益于石墨烯的高导电性和大比表面积,为电化学反应提供了良好的场所。
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目前尽管可充电锂二氧化碳电池的研究刚刚起步,基本原理尚未完全清楚,而且动力学性能和充放电循环能力很差,还需要继续深入研究。但专家们认为,该研究为推动二氧化碳在能源储存与转化领域中的应用,以及实现锂氧气电池向锂空气电池的飞跃具有重要意义。
相关研究成果发表于化学学科三大传统顶级期刊之一《应用化学(国际版)》,并被编辑选为热点论文。该研究得到了国家自然科学基金委和教育部的资助。
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涂料行业或将再迎发展春天
元素百科资讯频道:在5月16日于江苏常州闭幕的第十七届全国涂料与涂装技术信息交流会上,在我国汽车业持续增长,高铁、地铁等轨道交通迎来较快发展周期,装备业向“中国制造2025”跨越升级,以及“一带一路”战略如火如荼展开的背景下,涂料业加快对接潜在市场需求,或将再迎发展春天。
而新需求伴随着新要求,高效绿色涂料、涂装技术、环保保障等必须给力支持。航空、船舶、海洋工程装备等高端制造行业同样需要高性能、绿色环保的涂料涂装。涂料涂装业应该看到其中的巨大商机,提供相适应的产品和服务。
涂料行业市场需求旺盛
与会者一致认为,潜在市场需求着实诱人,但机遇并非唾手可得。要满足这些行业的较高要求,涂料行业必须抓紧实现创新绿色发展。中国工业节能与清洁生产协会专家、机械工业第六研究设计院院长王明磊认为,涂料行业必须尽快在全产业链推行效力于“绿色工业建筑”的发展理念,即在建筑的全生命周期内,最大限度地节约资源、减少污染、保护环境,提供适用、健康、安全、高效使用的解决方案。
涂料行业需绿色发展
涂料行业要实现产业链绿色发展,环保前置是关键。据悉,我国每年工业排放VOC达2000万吨。环保部规划院教授级高工宁淼表示,涂装业占VOC排放12%以上,而PM2.5组成中VOC约占20%。环保主管部门今后的管控形式将是源头控制。据她透露,由国家发改委、环保部、工信部三部门指导制定的《涂装行业清洁生产评价指标体系》正在征求意见,年内有望发布实施。
会议主办方之一、中昊北方涂料工业研究设计院院长王波则表示,只有市场各方保持密切的信息沟通,保证最新技术在整个产业链实现有效传导与覆盖,才能适应新常态下绿色发展的要求。“从开征消费税来看,国家对涂料产业的政策导向已非常鲜明,就是要控制行业VOC排放。因此,涂料产业链必须尽快实现提档升级,否则就可能与新一轮历史性发展机遇失之交臂,将巨大商机拱手相送国外。”王波说。
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