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美研制出廉價(jià)環(huán)保的新型水凝膠材料

發(fā)布日期:2019-12-09 16:05:54    來(lái)源:未知    作者 :未知    瀏覽量:13749
未知 未知 2019-12-09 16:05:54
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高、伸縮性較差、對人體和環(huán)境有毒害等因素限制了水凝膠的商業(yè)應用。美國研究人員日前宣布,他們發(fā)明了一種用天然材料制造水凝膠的新工藝,所制備的水凝膠廉價(jià)、伸縮性充分,可在食品加工、滅火等方面有新的應用。 

這一研究發(fā)表在《國家科學(xué)院學(xué)報》月刊上。斯坦福大學(xué)研究人員說(shuō),他們研制的新型水凝膠包含兩種廉價(jià)而豐富的基本原料,一種是取自木屑、農作物秸稈等天然材料的纖維素聚合物,另一種是取自沙子的膠態(tài)二氧化硅納米粒子。將兩種材料混合起來(lái),可以獲得穩定的水凝膠?! ⊙芯咳藛T認為,這種簡(jiǎn)單廉價(jià)的工藝有望克服目前造價(jià)較高的限制,使以工業(yè)規模生產(chǎn)水凝膠成為可能。加上伸縮性強、無(wú)毒環(huán)保等特點(diǎn),新型水凝膠材料有廣泛應用前景。研究人員介紹了將新型水凝膠試用于清洗釀酒廠(chǎng)管道和散播阻燃劑的情況。 

釀酒廠(chǎng)用管道運送液體產(chǎn)品,需要大量水沖洗殘留在管道中的液體產(chǎn)品,而產(chǎn)品殘留物由于遇水稀釋?zhuān)蠖啾粊G棄。負責該研究的斯坦福大學(xué)材料科學(xué)助理教授埃里克•阿佩爾說(shuō),釀酒廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )損失2%的產(chǎn)品,大多在轉運環(huán)節發(fā)生。他們與加利福尼亞州一家葡萄酒廠(chǎng)合作,嘗試用一種特殊配方的水凝膠代替水沖洗管道中的殘留葡萄汁。由于水凝膠不與葡萄汁混合,因此幾乎沒(méi)有造成產(chǎn)品損失。由纖維素和膠態(tài)二氧化硅這樣的材料構成的水凝膠也沒(méi)有影響葡萄汁的氣味和味道。 

北美地區山火頻發(fā),需要大量阻燃劑用于滅火。許多阻燃劑包含污染地下水的化學(xué)成分,也容易被隨后噴灑的水沖掉,影響滅火效果。研究人員在實(shí)驗中將阻燃劑與新型水凝膠混合使用,結果發(fā)現這種混合物附著(zhù)在燃燒物上的時(shí)間比普通阻燃劑更長(cháng),可以保護阻燃劑不被隨后噴灑的水沖走。阿佩爾說(shuō),相比普通阻燃劑,混合水凝膠的阻燃劑還可以從更高的空中投放,飄散和揮發(fā)較少,也不會(huì )污染地下水。 

研究團隊正在大規模測試新型水凝膠材料,以擴大其商業(yè)應用前景。他們還在開(kāi)發(fā)新的水凝膠配方,使水凝膠材料可用于化妝品添加劑、石油鉆井作業(yè)的潤滑劑等方面。

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