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发布2017年8月21日 通过

冻干泡沫可以吸收二氧化碳

莱斯大学材料科学家们用二维六边形氮化硼(h-BN)薄片创造了一种轻质泡沫,可以吸收二氧化碳。
他们发现,冷冻干燥h-BN可以将其变成一种在液体中分解的宏观泡沫。但是添加一个聚乙烯醇(PVA)的混合使其成为一种更加坚固和有用的材料。
据莱斯实验室材料科学家Pulickel Ajayan的研究人员介绍,这种泡沫具有高孔隙性,其性能可以调整,可用于空气过滤器和气体吸收材料。他们的作品出现在美国化学学会杂志ACSNano。
聚乙烯醇用作胶水。在与氢氮化硼薄片混合的溶液中,冷冻干燥后,当微观薄片排列成晶格时,它结合了结点。研究人员说,这一步的过程是可扩展的。
“即使是非常少量的PVA也起作用,”该研究的合著者、莱斯博士后研究员钱德拉·塞卡尔·蒂瓦里说。“它通过粘合h-BN片之间的连接点来帮助泡沫硬化,同时,它几乎不会改变表面面积。”
在分子动力学模拟中,泡沫吸附了其自身重量的340%的二氧化碳。蒂瓦里说,温室气体可以从材料中蒸发出来,可以重复使用。压缩测试表明,经过2000次循环,泡沫也变得更硬了。
当涂上PDMS他说,这种泡沫塑料可以有效地屏蔽激光,可用于生物医学、电子和其他领域。
最终,研究人员想要在特定的应用中控制这种材料的孔隙大小,比如分离油和水。由莱斯大学和巴西坎皮纳斯州立大学联合博士后研究员克里斯蒂亚诺·维尔纳进行的模拟可以作为实验人员的指南。
“将实验和理论计算结合起来,观察这种复合材料的力学响应非常重要,”Woellner说。“通过这种方式,实验人员将提前看到他们如何改进这个系统。”
来源和最佳形象:莱斯大学
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