时间:2024-11-21人气: 作者:佚名
莱斯大学的科学家最近搞出了大新闻,他们用“闪蒸”这招不仅弄出了石墨烯,还弄出了氮化硼。这技术可了不得,不仅把材料合成的范围给拓宽了,还在各种应用场景里露了脸,潜力巨大得让人都惊了。
闪蒸技术合成氮化硼
以前,科学家在合成物质上头限制挺多。可这次,莱斯大学用闪蒸技术搞出了氮化硼。他们在实验室里发现,加点非碳导电的添加剂就能干成这事。这一突破,加上氮化硼的涡轮层特性,对机械剥离和分散体稳定帮了大忙。这技术一出来,材料科学界都炸开了锅,给研究开辟了新天地。而且,这也预示着材料合成领域可能会出现更多样的发展趋势。
氮化硼合成那事,得注意不少细节。研究人员把氨硼烷和炭黑按不同比例放闪蒸室里。他们先用200伏电压给样品脱气,把外来元素都除掉,然后又用150伏电压把整个流程走完,总共闪蒸时间不到一秒。这中间对时间和电压的控制,可真是技术活儿,看得出有多精密。
“涡轮层”石墨烯特性
大电容器借助前驱体直流放电,运用FJH工艺制造出了“涡轮层”石墨烯。这种石墨烯的生产过程相当特别。它是通过高压电轰击碳粉,瞬间升温至2725摄氏度以上,而且整个过程无需熔炉或溶剂。这个神奇的转化过程,在某先进实验室里已经得到了展示。
“涡轮层”石墨烯的错位特性真的很值得咱们关注。你知道吗,它在水,或者其他溶剂里悬浮的时候,特别容易分离开来。这跟咱们用传统方法剥离出来的石墨烯在分离能力上可是有很大差距的。比如说,在一些实际的材料加工过程中,这个特性就能帮咱们省下不少分离的步骤和费用。
闪光焦耳加热优势
FJH工艺可真是厉害,它跟那些老式工艺比起来,优势多多。比如说,它生产石墨烯那可真是一点都不费劲,根本不用那些熔炉、溶剂、反应气体,更别提净化步骤了,就能做出质量超高的石墨烯,几乎没有缺陷。而那些传统材料的生产,步骤多得让人头疼,不仅浪费电,还特别耗时间。
看能量利用这块儿,在生产过程中,它几乎把所有能量都集中到目标材料上,产生的多余热量特别少。像咱们大规模生产的时候,这种能量利用的高效率能帮咱们省下不少钱,还跟现在提倡的环保节能理念挺搭的。
原材料的广泛可获取性
生产闪光石墨烯,原材料来源可真是五花八门。科学家们能从各种含碳物质中提取,比如我们日常生活中常见的废弃食品、堆积如山的塑料垃圾、木屑,甚至是橡胶轮胎。就像在废弃物处理中心,那里面的很多东西都能变成制造石墨烯的原料。
生物炭、煤炭,还有炼油过程中产生的石油焦,这些都能派上用场,咖啡渣也能用来做闪亮的石墨烯。看全球的垃圾处理数据,这些废弃东西占了不小的比重。要是能好好利用它们,那在节省能源和创造新价值上可是大有帮助。而且,用含碳量高的材料转化成石墨烯还特别简单,生产一克石墨烯只需7.2千焦耳的电能,成本这么低,对大规模生产超级有利。
氮化硼在不同领域的应用
氮化硼在各个行业里可是个宝贝。它一加入陶瓷和金属的混合物,就能让这些材料更好地应对高温。所以,那些靠近高温熔炉的工厂,往往会在陶瓷材料里加入氮化硼。
质地柔顺,所以常用作润滑剂,比如在机械厂里,它被涂在齿轮等地方来降低摩擦。另外,在化妆品行业,它也能充当添加剂。这些多样的使用场景,都很好地展示了氮化硼的独特性质和广泛用途。
闪蒸氮化硼在金属防腐的作用
闪蒸氮化硼和聚乙烯醇的混合物,这种化合物在金属防腐方面表现卓越。实验中,我们把它涂在铜膜上,然后放入硫酸溶液里进行电化学氧化测试。结果一出来,发现它比单独用PVA,或者用含有市售六方氮化硼的类似物质,在保护铜方面效果好了不止一倍,提高了92%以上!
显微图像显示,这种化合物能阻碍“腐蚀性电解质曲折扩散路径”到铜膜的过程,同时还能阻止金属离子的移动。这对金属防腐行业来说,有很大的潜在价值。如果这种技术在金属器物保存方面得到应用,就能显著延长金属物品的使用寿命。
大家想想,要是这闪蒸技术普及开了,咱材料界和环保界得经历多大的变革?来点个赞,顺便分享一下你的想法!