Настраиваемые самогенерирующих нанотрубок предложение дизайнера свойства
Ученые Пердью Univ. (Западный Лафайет, IN) нашли способ создать несколько видов нанотрубок с беспрецедентным физические и химические свойства. Метод дает полный контроль над нанотрубок образование, которое позволяет производить нанотрубки с любыми свойствами лучшего, говорит химик Хишам., Возглавлявший исследовательскую деятельность.
Вместо того чтобы работать с углеродом или металлов, как и другие группы делали, Fenniri и его коллеги из нанотрубок образуется из синтетических органических молекул, которые легче работать. "С помощью синтетической химии, мы получили полный контроль над формированием нашей нанотрубок", отмечает он.
Нанотрубки можно настроить, используя их в качестве каркаса для других материалов. Нанотрубки выглядит спиральные стека колец, каждое из которых состоит из шести молекул форме примерно как пирог клиньев. Другие молекулы может быть подключен к внешней спирали, и придает молекул придать своим свойствам внешней нанотрубки. объясняет. Например, если компоненты из нейлона прикреплены, нанотрубки могут быть превращены в очень длинные, гибкие и прочные волокна.
Еще одно преимущество для создания заказных труб заключается в манипулировании хиральности материала (например, левой или правой объективность). Это производит трубы, что поворот в разных направлениях, и дает левые и правые труб с различными свойствами.
Изучая свойства труб, Fenniri обнаружили, что нанотрубки также способствовать их собственным образованием. "Размещая сырье, из которого труб формы в пробирке, затем отрегулировать температуру и давление, нанотрубки могут объединяться в один из многих различных конфигураций, некоторые из которых никогда не видели ранее", замечает он.
Относительная легкость манипулирования свойства нанотрубок делает. надеется, что многие новые приложения можно будет, например, в лечении болезней, как биосенсоры, или в памяти компьютеров и дисплеев с высоким разрешением.
Углеродных нанотрубок Показать Promise
в качестве мембраны для сепарации газов
Скорости диффузии легких газов внутри одностенных углеродных нанотрубок (ОСНТ) несколько порядков выше, чем в микропористых цеолитов или полимеров с аналогичными размерами пор, по мнению группы, возглавляемой химического машиностроения профессора Дэвида С. Шолль и Дж. Карл Джонсон, Карнеги-Меллона Univ., Univ. Питтсбурга и Национальная лаборатория энергетических технологий (все в Питтсбурге, штат Пенсильвания).
Ученые использовали молекулярной предсказать диффузионного тарифов на перевозку метана и водорода в ОУН. Они исследовали два различных типов нанотрубок атома до атома диаметром 1,36 и 0,81 нм. Аналогичные расчеты были проведены для двух общих кремнистых цеолитов (silicalite и ZSM-12), которые имеют поры диаметром около 0,8 нм. Результаты цеолита расчеты хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Исследователи также предсказал стационарного потока метана через 10 - [(MU) м толщиной мембран из цеолитов и нанотрубок. Поток через нанотрубки мембраны на несколько порядков больше, чем в цеолиты, прямым следствием быстрого распространения поглощенного газа в нанотрубке, Шолл говорит.
"Очень большие потоки прогнозируется нанотрубки мембраны позволяют предположить, что должна быть возможность использовать нанотрубки в приложениях роман мембраны. Такие нанотрубки мембраны должны обладать чрезвычайно высокой селективностью и поток - давняя цель мембраны для сепарации газов", он считает, . Подробная информация о работе можно найти в 28 октября 2002, выпуск Physical Review Letters, 89 (18), статья код 185901.
В Situ процесс удаляет ртути
Уголь из-газообразного топлива
Новая техника, которая удаляет ртути из дымовых газов адсорбции / поглощения на термически активированный сорбент на местах в настоящее время разрабатывается исследователями в Департамент США по национальной энергетической энергетики техническая лаборатория (NETL; Питтсбурге, штат Пенсильвания). Генри У. Пеннлайн, инженер-химик в лаборатории, описан процесс на ежегодном собрании Американского института инженеров-химиков в Indianapolis, IN, в прошлом месяце.
Сорбента состоит из полу-сжигаемого угля, который добывается из камеры сгорания на копье, а затем вводили в дымовых газах на выходе из подогревателя воздуха, Пеннлайн объясняет. Это термически активированных твердых реагирует с ртутью и тем самым выводит его из дымовых газов. Провел твердых удаляется из дымовых газов с помощью последующего устройства particulatecollection.
Сухие сорбенты, такие как активированный уголь, обладают потенциалом для удаления как элементарной ртути и окисленного ртути из дымовых газов. Тем не менее, основной недостаток применения активированного угля, что ежегодные эксплуатационные расходы такого процесса, как ожидается, будет очень высоким, отмечает Пеннлайн. Сорбента выведены из камеры сгорания не столь реактивной как активированный уголь, говорит он, но его можно удалить ртуть, и не нуждается в дальнейшем лечении, в отличие от других процессов, которые требуют разделения несгоревшего углерода из flyash и последующей обработки, что углерод .
Пеннлайн сообщает, что лабораторных и опытно-промышленные исследования показывают, что он является эффективным технологиям, с разумной удаления ртути efficienies до 70% в зависимости от сорбента скорость впрыска. Демонстрация различных типов углей для проверки и дальнейшего развития процесса является оправданным, говорит он.
Монолитный полимеров
Улучшение Labs-на-Chip
Исследователи из Национальной лаборатории Лоренса Беркли (Беркли, Калифорния) резко повысило эффективность микрофлюидальном устройства для извлечения соединений из воздуха, почвы и водных образцов. По словам Франца Швец и Жана Фреше, исследователи в материалах Беркли Лаборатории наук Div. Ключом к их инновации спаривание двух существующих технологий - микрофлюидальном чипсы и монолитных пористых полимеров - что позволяет им определить, если образцы содержат очень разбавленных молекул белков и микроорганизмов.
Типичным микрофлюидный чип (также известен как лаборатории-на-чипе) представляет собой небольшой прямоугольной пластины около 3 дюйма длиной 1 дюйм шириной, изготовленная из стекла, кварца или пластмассы и содержащий узкие каналы, в которые образцы быть проанализированы вводятся. Большинство фишек микрофлюидальном полагаться на открытом канале архитектуры, в которой стены только канала покрыты веществом, которое выделяет целевое соединение из потока. Потому что только стены содержат этот материал, а не внутри канала, только небольшая часть соединения интересов в образце не впитается.
Чтобы увеличить отношение поверхности к объему, и, следовательно, загрузку канала потенциала, Швец и Фреше заполнить всему сечению канала с монолитной полимерной основе материалов, которые они придумали. Во-первых, канал заполняется жидкой смеси мономеров и porogens (нестабильных материалов пор генерирующих). Далее, маску, которая непрозрачна для ультрафиолетовых лучей находится над чипом, а затем смесь облучается ультрафиолетовым светом через крошечные разрезы в маске. При этом запускается процесс полимеризации, который производит твердые, но монолитных пористых материалов, которые полностью заполняет сечение канала. Затем проба вводится через канал, и пористых полимерных поглощает, по добыче твердых фаз, целевого соединения, в то время как остальная часть образца протекает. Это поглощенного материала позже освобожден использованием растворителя, собраны и проанализированы.
Повышение доступные поверхности позволяет большее количество вещества, которые будут извлечены, которая дает возможность обнаруживать даже соединений в разбавленных воздуха и почвы, Швец объясняет.
