東北大學(xué)研發(fā)的超級(jí)抗污材料震撼發(fā)布，或徹底改變海洋保護(hù)策略
文章來源：賢集網(wǎng) 更新時(shí)間：2024-08-28 14:52:25
|
近日，東北大學(xué)教授付昱、徐大可團(tuán)隊(duì)以及中國科學(xué)院金屬研究所研究員齊偉在抗污材料方面取得了重要突破，發(fā)展了一種新穎方法，并合成出具備多級(jí)結(jié)構(gòu)的Cu(I)-MOF/聚吡咯復(fù)合物。相關(guān)成果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。 一、傳統(tǒng)之殤：商用 Cu2O 的困境 在與海洋生物污損的漫長斗爭中，抗污劑一直是人們手中的重要武器。然而，目前廣泛使用的氧化亞銅（Cu2O）納米粒子抗污劑，卻存在著諸多令人頭疼的問題。 首先，Cu + 離子的暴釋問題就像一顆定時(shí)炸彈，隨時(shí)可能引爆抗污效果的不穩(wěn)定。原本應(yīng)該穩(wěn)定發(fā)揮作用的抗污劑，卻因?yàn)殡x子的不可控釋放，時(shí)而有效，時(shí)而失靈，讓人們?cè)趯?duì)抗海洋生物污損的戰(zhàn)場(chǎng)上始終提心吊膽。 其次，高毒性更是給海洋生態(tài)環(huán)境帶來了潛在的威脅。海洋是一個(gè)龐大而脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，任何一點(diǎn)小小的破壞都可能引發(fā)連鎖反應(yīng)。而商用 Cu2O 納米粒子的高毒性，就如同在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中投入了一顆毒藥，不僅可能對(duì)海洋生物造成直接的傷害，還可能破壞整個(gè)海洋生態(tài)的平衡。 最后，長期抗污的不穩(wěn)定性也讓人們對(duì)其信心大打折扣。在實(shí)際應(yīng)用中，人們需要的是一種能夠長期穩(wěn)定發(fā)揮作用的抗污劑，而不是一個(gè)時(shí)而有效、時(shí)而失靈的 “不靠譜” 伙伴。商用 Cu2O 納米粒子在這方面的表現(xiàn)顯然不盡如人意，無法滿足人們對(duì)海洋防污的長期需求。 二、創(chuàng)新之光：氧化還原伴生長法的神奇魔法 東北大學(xué)教授付昱、徐大可團(tuán)隊(duì)以及中國科學(xué)院金屬研究所研究員齊偉，為解決海洋生物污損難題帶來了新希望。他們研發(fā)出的氧化還原伴生長法，通過連續(xù)的氧化還原反應(yīng)，改變了 Cu (II)-MOF 的化學(xué)價(jià)態(tài)和配位模式，形成了具有獨(dú)特性能的 Cu (I)-MOF。同時(shí)，在多級(jí)結(jié)構(gòu)中形成致密的聚吡咯層，使 Cu (I)-MOF 和聚吡咯緊密結(jié)合，共同構(gòu)建出新型材料 ——Cu (I)-MOF / 聚吡咯復(fù)合物，新材料優(yōu)異性能如下：  廣泛抗性：Cu (I)-MOF / 聚吡咯復(fù)合物在復(fù)雜的生物環(huán)境中，對(duì)海洋細(xì)菌、藻類和表面粘附生物膜有很強(qiáng)的抵御能力，抗污效果遠(yuǎn)超商用 Cu2O 納米粒子，為海洋防污提供了有力保障。 長期穩(wěn)定性：與傳統(tǒng)抗污劑相比，Cu (I)-MOF / 聚吡咯復(fù)合物兼具長期抗污的穩(wěn)定性，能在較長時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)揮抗污作用。 太陽能助力：在太陽能的加熱下，Cu (I)-MOF / 聚吡咯復(fù)合物的抗污效率甚至可以達(dá)到 100%，為環(huán)保抗污提供了新的思路。 導(dǎo)電性：聚吡咯是常見的導(dǎo)電聚合物，與 Cu (I)-MOF 復(fù)合后，復(fù)合物在一定程度上具備或改善了導(dǎo)電性能，在電子器件和傳感器領(lǐng)域有潛在應(yīng)用價(jià)值。 生物相容性：聚吡咯的良好生物相容性使 Cu (I)-MOF / 聚吡咯復(fù)合物在組織工程和藥物輸送系統(tǒng)中有應(yīng)用前景。 質(zhì)子交換膜性能：將聚吡咯引入其中制備復(fù)合型質(zhì)子交換膜，有助于提高復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性、阻醇性和溶脹性等，在燃料電池等領(lǐng)域有應(yīng)用潛力。 電催化性能：聚吡咯膜具有獨(dú)特的摻雜和脫摻雜性能，Cu (I)-MOF / 聚吡咯復(fù)合物有可能具備較好的電催化性能，可應(yīng)用于電催化相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。 金屬防腐性能：聚吡咯膜對(duì)金屬有保護(hù)作用，Cu (I)-MOF / 聚吡咯復(fù)合物或許能為金屬材料提供防腐保護(hù)。  三、應(yīng)用之廣闊：多領(lǐng)域的璀璨明星 海洋領(lǐng)域：在海洋防污方面，Cu (I)-MOF / 聚吡咯復(fù)合物有望成為新型防污材料，推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在海洋資源開發(fā)中，可用于海洋傳感器的防護(hù)涂層和海洋工程結(jié)構(gòu)的防腐抗污材料。環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域：鑒于其抗污性能和光熱性能，可能在污水處理和空氣凈化方面發(fā)揮作用。能源領(lǐng)域：在太陽能利用和儲(chǔ)能方面有新選擇，如用于太陽能熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和作為超級(jí)電容器的電極材料等。生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：在生物成像和癌癥治療等方面有新突破，可能作為造影劑提高成像清晰度，或利用光熱性能開發(fā)新型治療方法。 未來之展望：傳奇之旅的延續(xù) 東北大學(xué)付昱、徐大可團(tuán)隊(duì)以及中國科學(xué)院金屬研究所齊偉研究員的研究成果，為抗污材料的發(fā)展開辟了新道路。Cu (I)-MOF / 聚吡咯復(fù)合物以其獨(dú)特的制備方法、卓越的性能和廣闊的應(yīng)用前景，為材料科學(xué)的發(fā)展注入了新活力。在未來，這個(gè)復(fù)合物將繼續(xù)展現(xiàn)出巨大的潛力和價(jià)值，科學(xué)家們將進(jìn)一步優(yōu)化其性能，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。在海洋、環(huán)境保護(hù)、能源和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，它將為人類的生活和社會(huì)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。 原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_556223.html 來源：賢集網(wǎng) 著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。 |
相關(guān)新聞
- [2024-08-28]·傅向升：長三角化工園區(qū)高質(zhì)量發(fā)
- [2024-08-27]·商務(wù)部：對(duì)多國鹵化丁基膠續(xù)征反
- [2024-08-26]·開泰石化取得防堵塞壓力變送裝置
- [2024-08-26]·中國石油化工股份取得懸浮微晶聚
- [2024-08-22]·8月21日河南平頂山神馬PA66裝置動(dòng)態(tài)
- [2024-08-28]·東北大學(xué)研發(fā)的超級(jí)抗污材料震撼
- [2024-08-28]·中化學(xué)華陸新材獲重慶企業(yè)技術(shù)創(chuàng)
- [2024-08-28]·合成樹脂發(fā)展要匹配市場(chǎng)需求
- [2024-08-28]·聯(lián)泓新科推進(jìn)XDI綠色制備技術(shù)產(chǎn)
- [2024-08-28]·中國石油上半年?duì)I業(yè)收入1.6萬億
主辦單位：山東省化工情報(bào)信息協(xié)會(huì)
山東省濟(jì)南市文化東路80號(hào)郵編：250014電話：0531—86399950、86399980、86399990傳真：0531—86399186
山東化工網(wǎng)在線交流：
Copyright(C)山東省化工情報(bào)信息協(xié)會(huì) 版權(quán)所有 備案號(hào)：魯ICP備2021036540號(hào)
山東省濟(jì)南市文化東路80號(hào)郵編：250014電話：0531—86399950、86399980、86399990傳真：0531—86399186
山東化工網(wǎng)在線交流：
Copyright(C)山東省化工情報(bào)信息協(xié)會(huì) 版權(quán)所有 備案號(hào)：魯ICP備2021036540號(hào)
魯公網(wǎng)安備 37010202001033號(hào)