环保技术将废纸转化为有用的气凝胶

一组研究人员新加坡国立大学工程学院率先找到了将废纸转化为绿色纤维素气凝胶的方法。这些气凝胶具有防水、超轻、无毒、柔韧和非常强的性能,适用于包装、隔热和油污清洗等应用。

气凝胶还可以有效地作为智能材料用于许多生物医学应用,并作为药物传递的涂层材料。欧洲杯足球竞彩研究小组由机械工程系助理教授Duong Hai Minh领导。

气凝胶是人类已知的最轻的固体材料之一,也是目前最好的绝缘材料之一。欧洲杯足球竞彩传统的气凝胶主要由二氧化硅制成,这对环境不友好。相比之下,纤维素成本低,占再生纸的75%至85%。我们的团队开发了一种简单、经济、快速的方法,将废纸转化为气凝胶。除了低热导率,这些新型气凝胶还有几个独特的特点,其中之一是超高的吸油能力——它比市场上可用的商业吸附剂高四倍。我们对这种新材料的潜在应用感到非常兴奋。

新加坡国立大学机械工程系杨海明教授

回收废纸,减少环境问题

在全球范围内,预计到2020年,纸的产量将增加到5亿张。因为纸张而产生的垃圾也将每年增加,变得难以处理。这种与纸张有关的废物生产的增加导致森林破坏,并污染环境。通过转换或回收废纸,创造出有用的产品,可以保护环境。
新加坡国立大学的研究小组已经开发出一种更环保的技术,将废纸转化为气凝胶。

我们的制造过程节省了70%的能源,对空气和水的污染排放更少,在氯漂白过程中使用的二恶英也更少。它也更快——整个过程只需要3天。

新加坡国立大学机械工程系杨海明教授

比普通石油吸附剂有效四倍

这种独特的纤维素气凝胶具有极高的吸油能力和拒水性能。气凝胶表面涂有三甲氧基甲基硅烷(MTMS),可以吸收其干重90倍的油。由于这种特性,气凝胶的有效性被认为是市面上其他吸油剂的四倍。通过挤压气凝胶,可以回收99%以上的原油。

石油泄漏是威胁海洋生态系统的严重灾害。吸附一直被认为是清除漏油最有效的方法之一。聚丙烯(PP)基吸附剂广泛应用于吸油,但其不可生物降解,吸油能力低且缓慢。因此,我们的新型纤维素气凝胶作为目前的溢油清理方法的一个有吸引力的替代品,其潜在市场规模为1435亿美元。

新加坡国立大学机械工程系杨海明教授

超隔热材料欧洲杯足球竞彩

这种独特的纤维素气凝胶还被用作建筑物的绝缘材料。欧洲杯足球竞彩

据观察,新加坡的建筑在空调方面消耗了大约三分之二的能源,建筑中约25%-30%的热量损失来自门、窗、屋顶和地下室。因此,市场对具有拒水性能和高吸收率的环保型吸附剂的需求很大。吸附剂还提供有效的隔热,而且安装成本更低。据全球观察,建筑保温的潜在市场规模为33亿美元。

作为一种隔热材料,我们的新型纤维素气凝胶有一些额外的优点。它们的拒水特性使它们能够适应干燥和下雨的天气,而且它们的结构在热带气候中可以保持约6个月的稳定。由于非常强壮,它们增加了建筑强度。此外,这些气凝胶重量轻且很薄,从而使墙壁更薄,从而增加建筑空间。

新加坡国立大学机械工程系杨海明教授

丰富的潜在应用

这些气凝胶的应用可用于包装工业。现在,以塑料为基础的包装材料,如气泡包装,可以被先进的纤维素气凝胶纳米欧洲杯足球竞彩片或环保可生物降解气凝胶为基础的泡沫所取代。

该气凝胶具有高孔隙率和高表面积,可作为智能材料或药物传递的包衣材料。欧洲杯足球竞彩

研究人员发现了一种扩大气凝胶重量容量的技术。在这种方法中,纤维素气凝胶纤维被注入金属纳米颗粒溶液。欧洲杯猜球平台然后将纤维素气凝胶锤击成扁平,以去除大量空气,就得到了磁性薄膜。这种薄膜每平方厘米的重量超过28吨。

mtms无涂层纤维素气凝胶的亲水特性使它们能够吸收和保留大量的极性流体,如酒精和水。这一特性使mtms未涂层纤维素气凝胶能够用于卫生巾和婴儿尿布等产品。

此外,压缩形式的纤维素气凝胶可以注射到伤口腔内,以堵塞危及生命的伤口,如刺伤和枪伤。气凝胶中的海绵在腔内膨胀,并产生压力,足以在20秒或更少的时间内阻止危及生命的大出血和出血。由于在纤维素气凝胶中发现的这种令人难以置信的速度,存活率可以大大提高。

从想法到市场

该团队已经在东南亚、印度、中国和美国为这项新发明注册了专利。为了实现商业化,这项新技术已于2015年11月由NUS企业下属的NUS Industry Liaison Office授权给Bronxculture Pte Ltd。Bronxculture计划生产纤维素气凝胶,然后将其在吸油材料、包装盒绝缘材料、冬装保温层三个领域的应用扩展。欧洲杯足球竞彩

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