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信息集锦

2012-04-13

化学与生物工程 2012年5期
关键词:芯块薄片石墨

信息集锦

纳米级沸石催化剂提升丙烯比例

日本东京技术研究院日前发布消息称,该院研究人员使用纳米尺寸沸石催化剂和小型反应器系统,使石脑油裂解的丙烯/乙烯比例提高到1.0,而采用传统系统的这一比例最大为0.7。

两个基础催化剂选自27种候选的沸石催化剂,并制成直径为100~200nm的纳米颗粒,其大小为商业化催化剂尺寸的1/10。在添加蒸汽和650℃条件下,组合纳米催化剂积碳显著减少,活性可维持较长时间。研究人员现已建成日处理1kg石脑油的小型反应器。

(摘编)

锂电池固态电解质新材料问世

近日,丰田中央研发实验室开发了一种有望用于高功率和高能量的全固态锂离子电池的固体电解质新材料。该材料用于正极为钴酸锂、负极为锂单质的锂离子电池时,具有优异的充放电性能和循环性能。

全固态锂离子电池以传统固体氧化物作电解质时,比有机电解液和固体硫化物中的离子电导率低很多。该电解质不仅有高的化学稳定性和宽的电化学窗口,而且在室温下的离子电导率比有机电解液的电导率还高出两个数量级。该固体电解质与正极不会发生副反应和材料剥离,且界面阻抗能低到和普通的液态锂离子电池接近,但界面阻抗的活化能小很多。

(摘编)

纳米自清洁玻璃涂料研发成功

近日,西北永新化工股份有限公司自主开发出了具有易清洁、防沾污、防雾、光催化、抗静电的纳米自清洁玻璃涂料。

该涂料可以使玻璃不易被污染,同时可利用涂层自我清洁的能力,在污染物浓度较低的情况下,利用太阳光中的紫外线将有机污染物分解,在风力或雨水的冲洗下将污染物冲洗掉,大大降低清洗难度,减少清洗次数,节约水资源。

该项目是甘肃省科技厅支持的省级重大专项科研计划项目,是针对太阳能光伏电板采光玻璃易被灰尘颗粒遮盖,且难以清洗导致管理成本上升、发电效率下降等问题而开发的。项目成果在宁夏石嘴山正泰太阳能电站、武威大唐太阳能电站进行了大面积试验考察,达到了预期效果。同时,项目组又在建筑物玻璃灯等其它玻璃领域进行了应用拓展试验。目前项目组正在加紧实验争取尽快将产品推向市场,为公司提供新的利润增长点。

(摘编)

拜耳材料科技展示柴油发动机机罩聚氨酯喷涂系统

如今,汽车轻量化已经成为发展的趋势,减少燃料消耗、二氧化碳排放量和降低成本势在必行。在2012年JEC贸易博览会上,拜耳材料科技展示了其新开发的夹心材料和Baypreg?聚氨酯喷涂系统,这种材料非常适合应用在柴油发动机机罩上,比目前所用的钢铁和铝组件轻30%~35%,这一创新解决方案已经获得了认可。

发动机机箱多位于列车旅客车厢下方,为了保护发动机,外壳必须承受巨大的机械负荷,同时为了防止柴油泄漏到轨道道床上,对外壳材料的耐化学性要求也很严格,同时严格的防火要求也是一个极大的挑战。拜耳材料科技推出的复合材料聚氨酯喷涂系统完全满足以上要求,并且其防火要求符合欧洲标准CEN/TS 45545。

目前,拜耳材料科技已与庞巴迪、DECS、克劳斯玛菲和DLR的研究所共同开发,将该材料应用于交通工具的生产中。Baypreg?喷涂系统已经应用在汽车的行李箱地板、备胎盖和全景车顶模块等处。

(摘编)

大规模生产纳米石墨烯薄片技术问世

据报道,韩国和美国的研究人员通过混合固态二氧化碳和相应溶剂,能简单、经济地大规模生产出高质量的纳米石墨烯薄片。

石墨烯源自石墨,因极佳的导电性、导热性和坚固性闻名。无法大规模生产石墨烯薄片阻碍了它的广泛应用。而目前常用的生产方法是酸性氧化法,因需要使用有毒的化学物质,推广受到影响。

韩国蔚山国立科技学院的研究人员将石墨和固态二氧化碳置于装满不锈钢球的筒罐中,2d后可经羧酸处理和机械力磨制加工生产出石墨薄片,且边缘处于打开状态,以便进行化学反应。由羧酸处理的边缘可使石墨溶于质子溶剂中,如水和甲醇;也可溶于极性非质子型溶剂中,如二甲基亚砜等。

一旦分散在溶剂之中,石墨薄片就会分离成5层或层数更少的纳米石墨烯薄片。将样本压缩为芯块后发现,这些芯块的导电性可比酸性氧化法生产的传统芯块高688倍。

为了形成大面积的纳米石墨烯薄膜,科学家基于3.5cm×5cm的硅晶片,对压缩芯块进行2h高达900℃的加热。随后,磨制而成的薄片边缘脱去了羧基,这意味着纳米薄片的边缘可与临近的薄片发生强劲的氢键结合,并保持粘合的状态,而酸性氧化法产物压缩而成的芯块则会在加热过程中发生破碎。这一过程只会受到晶片的尺寸限制,生成的大面积薄膜的导电性将远超过酸性氧化法的产物,同时还将保有更高的透光率。

此外,通过改用氨或三氧化硫作为干冰的替代物,并使用不同的溶剂,科学家能自定义适用于电子产品、超级电容和可取代铂的无金属催化剂等不同应用的石墨烯薄片边缘,还能定制边缘以组装二维和三维结构等。

(摘编)

保加利亚研制出聚合物纳米胶囊新方法

保加利亚科学院聚合物研究所聚合过程研究室的研究员女博士哈拉乔娃,长期从事应用于医疗、制药和电子技术的聚合物纳米胶囊(Nanocapsule polymer)获取方法研究。2011年,她研制出的携带DNA分子的聚合物纳米胶囊新方法,解决了该胶囊在保存和运输过程中的不稳定性问题。该方法获取的超毫微囊剂非常适合基因疗法治疗疑难杂症。

(摘编)

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