登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《变废为宝的导电凝胶》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： chenfang
  • 发布时间：2015-11-20

  • 约克大学的科学家们的研究已经证明，使用凝胶提取贵金属，如金和银的废弃物，转换成导电纳米粒子形成的复合纳米材料，这种创新方式可能适用于一系列高科技应用。戴维•史密斯教授和由野生基金支持的一个博士生——BABATUNDE Okesola，发现他们的自组装凝胶来源于山梨糖醇和单糖，这种凝胶可以有选择地提取典型的电子或采矿等行业的其他金属的复杂混合物及贵金属。此凝胶，不仅可以选择性地提取贵金属，而且还可以通过原位化学法在还原过程中将它们转换成导电纳米粒子，这是由凝胶网络的纳米纤维所引起的。这些导电纳米颗粒嵌入在凝胶中，可以为其增强导电性。

95浏览量
原文链接
相关报告

  • 《宁波材料所“变废为宝” 制备出轻质高效电磁屏蔽材料》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2019-12-04
    • 随着现代电子工业的快速发展，各种高集成和高功率无线通信系统和电子器件数量急剧增加，导致电磁干扰和电磁污染问题日益突出，不仅在通信领域中对信号的产生、传播和接收造成了极大的影响，而且给人类社会的生产与生活，尤其是人类身体健康带来了不容忽视的危害。联合国人类环境会议早在1969年就将电磁辐射列为继水、大气、噪声污染之后的第四大公害。电磁屏蔽材料是一类能够通过吸收和反射等方式来衰减电磁波能量传播以有效抑制电磁干扰和污染的功能材料。中国科学院宁波材料技术与工程研究所高分子事业部郑文革研究员和沈斌副研究员一直致力于高效电磁屏蔽材料的开发，前期已经在电磁屏蔽材料的制备以及性能研究方面取得一系列进展。近期，该团队又从“变废为宝”和可持续发展的角度出发，利用生物质废弃物或生活废弃物来设计和制备了轻质高效电磁屏蔽材料。 每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。我国作为农业大国，每年可生成数亿吨秸秆，成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。农作物秸秆属于农业生态系统中一种十分宝贵的生物质能资源。农作物秸秆资源的综合利用对于促进农民增收、环境保护、资源节约以及农业经济可持续发展意义重大。在本研究中，科研人员选用小麦秸秆作为碳源，通过直接碳化和有序组装的方式设计和制备了新颖的中空多孔碳管阵列（SCAs）用于高效电磁屏蔽（如图1）。结果表明，外直径为约1.7-3.3m、表观密度仅为约72-33mg/cm3的SCAs展现出优异的电磁屏蔽效能（约57.7-44dB），这主要依赖于材料对电磁波的强反射损耗、介电损耗以及在内部多层次泡孔结构中的多重反射损耗。进一步地，科研人员将氧化石墨烯气凝胶构筑在中空秸秆的空腔内，制备了具有石墨烯气凝胶的多孔碳管阵列（GA/SCAs）复合材料。与纯SCAs相比，GA/SCAs的密度仅略微增加到约78-39mg/cm3，而电磁屏蔽效能则增加至约66.1-70.6dB。相关结果已发表于国际期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019, 7, 9663-9670。 瓦楞纸板是目前最为常见的包装材料，我国快递行业发展迅猛，包装材料用量巨大，2016年我国快递行业消耗的包装箱总量约86亿个，但是我国快递包装材料的总体回收率不到20%，只有发达国家一半左右，快递包装成了不小的污染源。在日常生活中，每个人将纸板直接扔进垃圾箱是很平常的事情，如何循环利用废弃瓦楞纸板值得我们深入思考。在本研究中，鉴于瓦楞纸板具有特殊的结构（锯齿形折叠结构夹于两个平行平面之间），科研人员通过直接碳化和环氧涂层增强的方式设计和制备了高性能碳化瓦楞纸板（CCB）作为轻质结构电磁屏蔽材料（如图2），密度仅为约0.07-0.17g/cm3的CCB样品具有优异的电磁屏蔽效能（约46.0-82.0dB）和比屏蔽效能（约325-1171dB/(g/cm3)），而屏蔽性能跟CCB碳化温度或结构类型密切相关。进一步地，科研人员在CCB表面上进一步构建了超薄石墨烯皮层，以达到降低碳化温度并保持电磁屏蔽性能的效果，为节能提供了一种有效而简便的方法。相关结果已发表于国际期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019, 7, 18718-18725。 图1 中空多孔碳管阵列（SCAs）用于高效电磁屏蔽 图2 高性能碳化瓦楞纸板（CCB）用于高效电磁屏蔽 上述SCA或CCB电磁屏蔽材料与以前报道的其他碳泡沫材料相比表现出更加优异的屏蔽性能，说明这些结构对轻质和高性能屏蔽材料的制备具有很重要的参考意义。该工作得到了国家自然科学基金（51603218、51573202），宁波市2025重大科技专项（2018B10054）和宁波市自然科学基金（2018A610004）的大力资助。
    187浏览量
    原文链接

  • 《技术创新 变废为宝》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2022-11-18
    • 近日，记者以《技术创新 变废为宝》为题，对山煤国际霍尔辛赫煤业创新应用覆岩离层注浆充填开采技术，安全“抠”出了长子焦化厂（废弃）及县城北外环公路下压的煤炭资源，蹚出了煤炭安全绿色高效开采的新途径的事迹进行了报道。 如何实现宝贵的煤炭资源“颗粒归仓”？山焦山煤霍尔辛赫煤业做出了有益探索。 今年年初，该煤业在五盘区3501工作面应用覆岩离层注浆充填开采技术，通过充填粉煤灰等废弃物，多采出价值约5.2亿元的优质煤炭47.5万吨，同时还有效防止了地面下沉危害地表建筑物。这一核心技术的攻克和创新应用，不仅实现了以废换“宝”，而且大幅提高了矿井的“含绿量”。 山煤霍尔辛赫煤业是山西焦煤集团动力煤保供矿井之一，“三下”（建筑物下、铁路下、水体下）煤炭资源量占比约50%，严重制约着矿井的资源开采和可持续发展。 针对“三下”压覆煤炭资源开采难题，山西焦煤联合安徽理工大学等科研院校开展关键技术攻坚，建立了“科技创新+工程设计+第三方数据监测”的霍尔辛赫技术推广应用新模式，并经过近半年反复调研、论证、试验，最终成功在霍尔辛赫矿井五盘区3501工作面创新应用覆岩离层注浆充填开采技术，安全“抠”出了长子焦化厂（废弃）及县城北外环公路下压的煤炭资源，蹚出了一条煤炭安全绿色高效开采的新途径。 自今年2月霍尔辛赫煤业开始回采，至6月10日该工作面完成末采回撤，经过55次监测和采后3个多月观测，地表建筑物对应的水平、倾斜及曲率等变形指标均满足国家对建筑物一级保护等级的规定要求。目前，该技术已在霍尔辛赫煤业和西山煤电屯兰矿成功应用。
    108浏览量
    原文链接