氧化銅納米棒

美國德州大學(xué)研究人員表示，借助氧化銅納米棒和陽光，他們正在進(jìn)行用二氧化碳來生產(chǎn)液態(tài)甲醇的開創(chuàng)性研究。負(fù)責(zé)德州大學(xué)研究事務(wù)的臨時(shí)副校長克里思南·拉杰西沃說，與過去將溫室氣體轉(zhuǎn)化成有用產(chǎn)品的方法相比，他們嘗試的新途徑更加安全、簡單且廉價(jià)。

拉杰西沃是著名的化學(xué)和生物化學(xué)教授，同時(shí)也是德州大學(xué)阿靈頓分?？稍偕茉?、科學(xué)和技術(shù)中心(CREST)的創(chuàng)始人之一。他表示，目前利用溫室氣體生產(chǎn)甲醇的方法需要催化劑，以及高壓和高溫的條件。有些方法還需要有毒元素(如鎘)或稀土元素(如碲)。他同時(shí)認(rèn)為，只要人們使用化石燃料，那么就會(huì)始終面臨如何處理二氧化碳的問題。令人關(guān)注的是將溫室氣體轉(zhuǎn)化成液體燃料，這是具有增值潛力的選擇。

研究人員首先在氧化銅(CuO)納米棒的表面鍍上氧化亞銅(Cu2O)的微晶。然后在實(shí)驗(yàn)室中，他們將由兩種銅氧化物組成的納米棒陣列浸泡在富含二氧化碳的水溶液里，并利用人造陽光照射，發(fā)生光電化學(xué)反應(yīng)，將水溶液中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成了甲醇。最近剛退休的研究副教授塔克庫尼說，實(shí)驗(yàn)中他們選擇兩種銅氧化物的原因是它們兩者都具有光活性，對陽光的吸收呈互補(bǔ)性。

德州大學(xué)副校長卡洛琳·卡森說，滿足未來能源的需求和尋求阻止溫室氣體傷害社會(huì)的方法讓德州大學(xué)阿靈頓分?？茖W(xué)家將自己的研究工作與現(xiàn)實(shí)社會(huì)問題密切相連，希望他們在實(shí)驗(yàn)室獲得的利用二氧化碳的途徑僅僅是一個(gè)新的開端。

除《化學(xué)通信》刊登拉杰西沃他們的論文外，新出版的《化學(xué)和工程新聞》還專題報(bào)道了新的研究成果。報(bào)道稱，拉杰西沃他們完成的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生甲醇的電化學(xué)效率高達(dá)95%，同時(shí)能夠避免其他方法出現(xiàn)的過電壓現(xiàn)象。

研究人員表示，除用于燃料外，甲醇也廣泛用于化學(xué)加工中，包括生產(chǎn)塑料、粘合劑、有機(jī)溶劑，以及污水處理。在美國，共有18家甲醇年產(chǎn)量超過26億加侖的生產(chǎn)廠。

日本科學(xué)家在新一期《自然·納米技術(shù)》雜志上發(fā)表論文說，當(dāng)帶磁性的氧化銅晶體尺寸達(dá)到納米級的時(shí)候，會(huì)表現(xiàn)出與通常情況下相反的負(fù)熱膨脹現(xiàn)象。該成果可幫助人們實(shí)現(xiàn)對復(fù)合材料熱膨脹率的自由控制。

佐賀大學(xué)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所和理化研究所日前聯(lián)合發(fā)表新聞公報(bào)說，由這3家機(jī)構(gòu)組成的研究小組在研究中，首先利用氧化銅單晶體的脆性，用強(qiáng)力粉碎的簡單物理方法破碎幾厘米大的氧化銅單晶體，獲得了高品質(zhì)的納米粒子。這種高品質(zhì)的納米粒子沒有晶格缺陷，能充分發(fā)揮出氧化銅納米粒子擁有的特性。

然后，研究人員用大型同步輻射加速器SPring-8，對粉末狀的氧化銅納米粒子試劑進(jìn)行X射線衍射測定，以此分析納米粒子的結(jié)構(gòu)。根據(jù)溫度變化時(shí)測得晶格常數(shù)變化的情況，研究人員就能得到氧化銅納米粒子的熱膨脹率。

利用這種測定方法，研究人員發(fā)現(xiàn)在低于零下100攝氏度的溫度范圍內(nèi)，帶磁性的氧化銅納米粒子的熱膨脹率達(dá)到-0.00011，這一數(shù)值是以卓越的負(fù)熱膨脹著稱的鎢酸鋯的熱膨脹率的4倍。

新聞公報(bào)說，將擁有負(fù)熱膨脹特性的材料和其他實(shí)用材料復(fù)合，就可以實(shí)現(xiàn)熱膨脹率的自由控制，這樣就有可能生產(chǎn)出在極端環(huán)境中也不會(huì)龜裂的超精密器械和電子部件等。

氧化銅納米棒也可用于超導(dǎo)、熱阻、涂料添加劑、抗菌材料、磁性材料等等。

產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(長湖納米)如下: