将鱼类废物变成极高质量的碳纳米含量的一种简单方法

由于它们的毒性低,化学稳定性以及显着的电气和光学特性,基于碳的纳米材料正在发现越来越多的电子产品应用,能量转换和储存,催化和生物医学。欧洲杯足球竞彩碳纳米洋葱(CNO)当然也不例外。CNOS在1980年首次报道,是由富勒烯的同心壳组成的纳米结构,类似于笼子内的笼子。他们提供多种吸引人的品质,例如高表面积以及大型电导电导率。

不幸的是,生产CNO的常规方法具有一些严重的缺点。有些需要严格的合成条件,例如高温或真空,而另一些则需要大量时间和能量。某些技术可以规避这些局限性,而是要求复杂的催化剂,昂贵的碳源或危险的酸性或基本条件。这极大地限制了CNO的潜力。

幸运的是,并非所有希望都丢失了。在最近发表的一项研究中绿色化学(2022年4月25日在线上,并于2022年5月21日在第10期发表),来自日本纳戈亚理工学院的科学家团队发现了一种简单便捷的方式,可以将鱼类废物变成极高的CNO。该团队包括助理教授云兹·辛(Yunzi Xin),硕士学生凯·奥达奇(Kai Odachi)和副教授塔卡西·施莱(Takashi Shirai),开发了一条合成路线,在该路线中,清洁后从鱼类废物中提取的鱼鳞在仅几秒钟内通过微波热解会转化为CNOS。

但是,如何轻易地将鱼量表转换为CNO-虽然确切的原因尚不清楚,但该团队认为这与鱼片中包含的胶原蛋白有关,这可以吸收足够的微波辐射以产生温度的快速升高。这导致热分解或“热解”,产生某些支持CNO组装的气体。这种方法值得注意的是,它不需要复杂的催化剂,也不需要恶劣的条件,也不需要长时间的等待时间。鱼鳞可以在不到10秒的时间内转换为CNO!

此外,该合成过程产生的CNO具有很高的结晶度。这在使用生物量废物作为起始材料的过程中很难实现。另外,在合成过程中,CNOS的表面与(-COOH)和(-OH)组有选择性地和彻底官能化。这与使用常规方法制备的CNO表面形成鲜明对比,该方法通常是裸露的,必须通过其他步骤进行功能化。

这种“自动”功能对CNO的应用具有重要意义。当CNO表面不官能化时,由于被称为PI -PI堆叠的有吸引力的相互作用,纳米结构倾向于将其粘在一起。这使得很难将它们分散到溶剂中,这在任何需要基于解决方案的过程的应用中都是必要的。但是,由于提出的合成过程会产生功能化的CNO,因此它允许在各种溶剂中具有出色的分散性。

与功能化和高结晶度相关的另一个优点是特性的特性。Shirai博士解释说:“CNO具有40%的效率(或量子产率)的超光线可见发射。该值以前从未实现过,比通过常规方法合成的先前报道的CNO高约10倍。

为了展示其CNO的众多实际应用中的一些,该团队展示了他们在LED和发射蓝光薄膜中的使用。CNO在固体设备内部以及分散在包括水,乙醇和异丙醇在内的各种溶剂中时产生了高度稳定的发射。“稳定的光学特性可以使我们能够制造大区块发射的柔性膜和LED设备,“猜测Shirai博士。”这些发现将为开发下一代展示和固态照明开辟新的途径。

此外,拟议的合成技术对环境友好,并提供了一种直接的方法,可以将鱼废物转化为无限有用的材料。欧洲杯足球竞彩团队认为,他们的工作将有助于实现联合国几个可持续发展目标。此外,如果CNO进入下一代LED照明和QLED显示屏,它们可以极大地帮助降低其制造成本。

让我们希望这些科学家的努力将量表倾向于有利于CNO,以进行更实际的应用!

资源:https://www.nitech.ac.jp/eng/

告诉我们你的想法

您是否有评论,更新或想添加到此新闻故事中的任何内容?

留下您的反馈
您的评论类型
提交