新合成法造出特种纳米材料

2017-02-07 09:33:28 来源: 《卫星》新闻通信社 作者:

俄罗斯国家研究型工艺技术大学NUST MISIS(莫斯科国立科技大学)的科学家利用“溶液燃烧”中的自蔓延高温合成法(SHS),研制出有特殊性能的纳米材料。这些材料可广泛应用于燃料、太阳能电池、新一代电容和蓄能装置及新型催化剂中。

亚历山大·穆卡思扬教授领导的团队将硝酸镍和甘氨酸混合物放到高孔隙环境中让其反应,获得了不会衰减也不会受到污染的催化剂。新催化剂比一般催化剂可多用数十次,这一方法现已取得专利权。这种催化剂用于汽车中可减少有害物质的排放。

近10年来,纳米技术蓬勃发展,纳米材料因性能独特,有望在电子、医药、建筑、军事、农业等领域“大显身手”,但要想研制出特定纳米尺寸(比如磁性要求小于10纳米)的材料,需要专门的复杂设备且能耗很高。

有鉴于此,科学家们正在积极研究合成纳米材料的新方法——在溶液中或“溶液燃烧”中的自蔓延高温合成法,也就是含有氧化剂(硝酸盐)和还原剂(溶解于水的有机胺、酸和氨基酸)的成分相互作用维持放热反应(燃烧)。在溶液中,化学反应强烈地扩展直至消失,形成最终的纳米产品。

材料的燃烧与合成过程一直是科学家们关注的对象。1967年,苏联科学家亚历山大·梅尔扎诺夫领导的团队发现了无需氧气和氧化物的燃烧过程——自蔓延高温合成法。上世纪90年代,印度喀希纳什·帕蒂尔教授领导的团队发现了这一方法的“变种”——溶液中的自蔓延高温合成法,他们用硝酸盐做基础,并在其中添加了有机可燃物甘氨酸、蔗糖、柠檬酸或尿素,得到了纳米材料。

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责任编辑: 马嘉悦
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