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化工新型材料

发布时间: 2022-04-15 08:07:54 浏览:

世界最黑材料可吸收99.956%入射光线

据英国《每日邮报》报道,科学家最新研制的世界上最黑的材料,可吸收99.956%入射光线,未来可作为最佳喷涂材料。

这种新型材料很容易覆盖较大、较复杂的物体,例如:大型相机和空中飞行器。这种黑色喷涂材料可使3D物体变成2D黑洞形状,从而使人们很难详细观察其表面结构。

萨里纳米系统公司首席技术官本·詹森说,这种材料比其他已知涂料或者超黑涂层更有效,该材料在工业领域具有潜在应用,还可以实现独特审美外观。(北京日报)

仿生水下快速胶黏剂问世

据报道,近日,美国加州大学圣芭芭拉分校赫伯威特教授团队,从贻贝、沙塔蠕虫等海洋生物分泌的胶黏蛋白中获得灵感,发明了一种可在水下进行快速黏结的新型胶水。

传统胶水在水中的胶黏性能差。譬如,透明胶带遇水后就失去黏性。团队研究发现,贻贝、沙塔等蠕虫可产出能在水中发挥黏结作用的蛋白质胶水,他们研究了该胶黏蛋白的结构,并成功制备出了可在水中发挥快速黏附作用的超强胶水。

团队主要成员赵强博士介绍,该胶水对沙塔蠕虫胶水的化学分子结构和海绵状多孔物理结构进行了全方位仿生,无需外压和对被黏物进行表面处理,仅通过溶解—注射的简单工序就可直接在水中使用。同时,其产生黏结作用的时间极短,仅需约20s水下固化后,就可牢固地在玻璃、金属、塑料、木材、生物体等20余种材料表面进行黏结。

据悉,这款仿生胶水在水下修复、精细焊接、生物手术、牙科医药材料等领域有重要的应用前景。(科技日报)

帝人计划扩大日本国内对位芳纶纤维产能

据报道,日本帝人公司表示,公司计划将日本松山工厂内的Technora品牌对位芳纶纤维产能扩大10%。该扩能项目的建设工作将在2016年6月启动,预计在2017年10月建成投产。帝人表示,此次扩能将投资约15亿日元(1 320万美元)。

据悉,日本帝人公司表示,公司计划将日本松山工厂内的Technora品牌对位芳纶纤维产能扩大10%。该扩能项目的建设工作将在2016年6月启动,预计在2017年10月建成投产。帝人将扩大在全球范围内的Technora品牌对位芳纶纤维的销售,以满足市场增长的需求。(中国石化新闻网)

澳大利亚科学家研发出世界上最薄透镜

据报道,澳大利亚国立大学日前宣布,该校科学家制造出世界上最薄的透镜,仅有6.3nm厚,是人头发丝直径的1/2 000。

这一课题的主要研究人员、澳大利亚国立大学工程和计算机科学学院卢曰瑞博士介绍说,这一透镜仅有6.3nm厚,而此前已制造出的最薄透镜为50nm厚。

卢曰瑞说,该透镜是用二硫化钼晶体制成,这种晶体可在高温下保持稳定,是一种润滑剂和良好的半导体,并能释放出光子。研究小组使用胶带分离法,从二硫化钼晶体上逐层原子剥离出越来越薄的晶体层,并用离子束打磨出一个仅具有9个原子厚度的半球形镜片。

研究人员发现,单层二硫化钼的厚度仅有0.7nm,光会在这一具有高折射率的晶体层中来回往复,而不被吸收。卢曰瑞表示,这一最新科研成果实现了在原子层面控制光的传播,可用于打造史无前例的微型化光学系统。这一突破性发明将为科学技术与医疗健康领域带来革命性应用,如被用于制造柔性显示器,或被用作制造模拟昆虫复眼的微透镜阵列,以实现快速三维成像。(新华网)

美国理论验证出一种新材料

据报道,近日,从美国肯塔基大学传来消息,该学校从理论上验证了一种一层原子厚度的二维晶体存在,类似新型纳米材料石墨烯。

科学家通过计算机模型验证了即使在1 000℃,该材料结构仍十分稳定。如果材料在现实中成功制备,将无需像石墨烯这样必须制作成整齐的形状,可以被加工成更加灵活多样的形状。

据悉,这种晶体不同于由碳原子组成的石墨烯,而是由硅、硼、氮三种原子构成,类似石墨烯以六边形机构排列成单原子层状二维晶体,科学家从理论模型上推测这种材料同样具有薄、强韧性,而且这种材料由于具备硅原子,可以制备成半导体材料广泛应用于消费电子产品中。

目前来说,这种新材料仅存在于理论模型中,肯塔基大学研究人员正与路易维尔大学合作,争取实现在实验室状态下制备出这种材料。(中国化工报)

科研人员培养出可生成含硅碳氢化合物的细菌

据报道,在最近美国化学学会举行的会议上,加州理工学院的弗朗西斯·阿诺德等人报告说,他们培养出了一种可以生成含硅碳氢化合物的细菌。

工业上其实早已能用化学方法合成含硅的碳氢化合物,它们被称作有机硅,用于生产粘合剂、防漏剂等领域。这些有机硅产品中的分子链很长,而相关细菌生成的含硅的碳氢化合物的分子链还很短,尚不能用于上述领域。但研究人员表示,如果进一步改进后的细菌产物能达到相关标准,那么将有望使用这种生物方法大幅降低相关工业产品的成本。

关于硅基生命的另一条道路是人工智能,因为计算机使用硅芯片,许多人认为建立在此基础上的人工智能可说是硅基智能,像科幻作品中那样发展到某种程度后便可称之为硅基生命。最近人工智能程序“阿尔法围棋”战胜韩国棋手李世石,引发大量对人工智能的讨论。硅基智能和从细菌起步的硅基生物体在遥远的未来能以某种方式融合吗 新成果引发人们的遐想。(新华网)

新型碳骨架可使肌肉再生

据报道,近日,匹兹堡大学和莱特州立大学的科学家们发现了一种新型的碳骨架,可以帮助受伤或病变的肌肉组织再生。

匹兹堡大学教授Shilpa Sant和莱特州立大学教授Sharmila M. Mukhopadhyay表示,由于碳可以在多层次多尺度上进行加工,并且具有良好的导电性以及可以刺激骨骼肌肉组织兴奋促进其再生,使其成为一种理想的骨架材料

据悉,该团队主要使用微孔碳泡沫和碳纤维层为原料,将传统的化学气相沉积法用于碳纳米管层的生长。这2个结构促进细胞融合和生长,并且刺激其分化成为祖细胞,之后进一步形成肌原细胞。通过检测多尺寸结构及物理化学特性,该材料具有更强的可再生能力,Sant和Mukhopadhyay教授解释说。(中国化工报)

第十届阿赫玛亚洲展将于5月在北京举办

由德国德西玛展览有限责任公司(DECHEMA GmbH)和中国化工学会共同主办的“第十届阿赫玛亚洲展”将于2016年5月9-12日在北京中国国家会议中心举办。

“阿赫玛”即“化工装备展览会”,(Ausstellung für Chemisches Apparatewesen,ACHEMA),始于1920年,每3年在德国法兰克福举办。发展至今,已连续举办31届,目前达到总量4,000多家展商和20万观众的规模,其展出内容已拓展到环境工程、生物工程等多个方面,是世界流程工业最大的展览。1989年,阿赫玛展览来到中国,取名“阿赫玛亚洲展(AchemAsia)”,迄今已经连续在中国举办了9届。

此次阿赫玛亚洲展将展示化工设备、实验室与分析技术、水处理、制药生产、机械加工、包装与存储、生物技术、环境保护、石油化工、食品加工、农业化学、养护和质量保证、资源发展等领域的新设备和新技术。本届展会增设中国化工学会专属“创新展区”,展示化学工程和流程工业的前沿研究和创新应用。

此次展览同期将召开多个卫星会议,主题包括德国“工业4.0战略”、生物制药、石化行业挥发性有机物(VOCs)治理、化工分离、石油化工智能化等,从宏观上进一步引领化学工业发展方向,在“中国制造2025”战略下,结合中国的经济发展热点和亟需解决的问题,诠释化工领域的进展和解决方案。

我国制备出世界最轻材料

据报道,日前,哈尔滨工业大学土木学院教授李惠课题组成员张强强等人以及美国部分大学研究者利用3D打印技术制备出世界上最轻的材料——超轻石墨烯气凝胶。该材料具有复杂微观结构,密度低至0.5kg/m2,大致相当于常规环境中大米密度的1/1 600,不到空气密度的1/2。

近年来,3D打印行业发展迅速,其中一个比较引人注目的领域就是石墨烯材料在3D打印中的应用。张强强等研究人员经反复试验,在国际上首次实现了具有悬空复杂拓扑纯三维石墨烯结构可剪裁设计。通俗地说,就是利用石墨烯氧化物与水的混合物作为“墨水”,通过滴落的方式,在-25℃的温度下将其3D打印到一个表面上。这样每打印出来的一层都会被冰冻住,然后在冰的支持下再打印下一层,从而构建由冰作为悬空空间“支架”的三维气凝胶结构。研究人员称,通过这一方法制备出的石墨烯材料,在多功能材料、柔性电子器件、储能单元、传感器件、生物化学催化载体、超级电容器等领域具有广阔的应用前景。(黑龙江省科技厅)

新材料可去除土壤重金属

据报道,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所的研究人员日前发现了一种新型磁性材料,能够捕集土壤中的重金属,将其转化为具有磁性的固体物。

该材料由微米磁性颗粒、硅烷偶联剂和氯乙酸钠合成制备,具有捕集转化、磁选分离的功能,具备对土壤化学扰动小、捕集速度快、磁分离操作简单、材料制备和再生方法简单等优点。实验证明,该材料可捕集土壤中的镉、锌、铅、铜、镍等多样形态的重金属化合物,并转化形成磁性固体物分离净化,其中镉、铅重金属污染移除率分别为84.9%和72.2%,固体物的回收率可达98.7%。该材料有助于用磁选分离的方法从土壤体系中移除净化非磁性重金属,并发展成为一种快速移除土壤重金属污染的净化修复方法。(中国化工报)

哈尔滨工业大学在高性能纤维研究方面取得进展

据报道,近日,哈尔滨工业大学在超高韧性纤维制备和机械力调控纤维极化发光方面的研究取得重要进展,纤维表现出高断裂伸长率、高强度和高韧性,就实现了这样的创举。相关的研究成果以题为《多尺度变形机制导致同时具有螺旋和仿贝壳结构的纤维的高韧性和圆偏振发光》发表于《自然·通讯》期刊上。

纳米材料在微观尺度下具有优异的物理、化学和机械性能,如何将这些优异的性能拓展到宏观尺度是科学界和工程领域面临的重大难题。我校微系统与微结构制造教育部重点实验室胡平安教授和王振龙教授带领的团队,基于跨尺度制造的理念,创造性地将微观—介观—宏观尺度相结合,构建出了多级结构的纤维。研究者利用电化学剥离的高质量的石墨烯片和聚乙烯醇为原料,在溶液中使两者自组装形成仿贝壳的“砖”和“泥”结构;接着将溶液纺织成纤维状,进一步将纤维纺织成螺旋结构,从而形成同时具有仿贝壳结构和螺旋结构的纤维。基于多尺度变形耗散外力做功的原理,该纤维实现了断裂伸长率达414%,韧性达640J/g,该性能分别为贝壳的200多倍左右。利用该方法,研究者还批量制备出了多种二维材料与聚合物形成的复合纤维,证实了该方法具有普适性。

据研究者介绍,这种纤维在人体防护(如防刺手套、服装)、高灵敏度力学传感器、可编织及穿戴设备等方面具有潜在的应用价值。(哈尔滨工业大学)

可用于3D-FDM打印的碳纤维增强纳米复合材料产业化开发成功

由北京纳盛通(NST)新材料科技有限公司、北京热塑性复合材料工程技术研究所, 碳纤维复合材料创新中心与法国洛林大学,国家首批千人教授、法兰西大学科学院院士胡国华教授合作自主创新研究和开发的可用于工业零部件直接智能制造的3D-FDM打印的高强度碳纤维增强纳米复合材料产业化项目于2015年11月获得成功。该本专利技术添补了国内这一领域的空白,成为继美国、德国、英国、日本之后具有的新型超轻量化、高强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀的工业级别3D打印增强耗材

目前,研发团队正与一些3D打印机硬件公司和软件设计公司合作,不断优化专用打印设备,目的是为航空航天、新能源、汽车、机械、电子和医疗应用打印出最终的工业零部件产品。

我国工业生物技术发明专利数居世界首位

据报道,中国科学院近日在天津发布的《中国工业生物技术白皮书2015》指出,中国发明专利数位居世界第,全球总计公开工业生物技术发明专利半数在中国进行保护。

2012-2014年,全球总计公开工业生物技术发明专利28 154件,其中有一半(14 862件)在中国进行保护。按照专利家族成员国分布情况统计,在所有专利家族中,中国发明专利所占份额最高,达到31%,是排在第2位的美国专利的2倍。尽管工业生物技术中国发明专利数量全球领先,但中国专利权人在国外申请专利的数量却非常少。

据披露,2012-2014年,中国专利权人在国外申请工业生物技术发明专利累计112件,仅占此期间中国专利权人申请的工业生物技术中国发明专利申请总量的0.8%。我国在工业生物技术领域相关研究也居于国际领先地位。可见,经过近几年的发展,我国已形成具有一定国际竞争力的工业生物技术核心研究力量。(新华网)

我科学家研发新材料可“过滤降解”饱和脂肪酸

据报道,浙江大学高分子系黄小军副教授团队研发出一种新型纤维膜,并用这种纤维膜制造出一种负载脂肪酶的材料,可将食品中的饱和脂肪酸高效转化为人体易吸收、分解的物质。

膳食中饱和脂肪酸多存在于动物脂肪及乳脂中,饱和脂肪酸摄入量过高是导致胆固醇偏高,引发脂肪肝、动脉硬化、高血压等症状的主要原因之一。

黄小军课题组研发的纤维膜是一种超亲水中空纤维,纤维外径只有0.5mm,体积小、表面积大,具有外层紧密、内层疏松的“梯度楔形”微孔结构,生物酶可以长期稳定地负载在微孔内。此外,水源从外壁进入后能够迅速通过内壁渗出,大大提高了水解催化反应效率。

黄小军介绍,纤维膜采用亲水材料,还能够在滤水过程中开启“捕获”功能,主动“抓取”水分子。纤维膜的过滤精度达到0.05μm,这意味着几乎所有的细菌、杂质都会被挡在纤维膜的外边。

黄小军表示,水解食品饱和脂肪酸方面的研究是纤维膜材料应用的新方向之一,此前这种纤维膜已经在污水净化领域成功实现产业化,接下来,课题组还将尝试将这一材料应用在硬水净化、生物医药耗材领域。(新华网)

万华化学IPDI装置填补国内空白

据报道,3月15日,从万华化学集团股份有限公司获悉,该公司自主研发的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)生产线已投产并产出合格产品。

该装置为国内首套IPDI生产装置,其成功投产也标志着万华化学拥有了IPIPN-IPDA-IPDI全产业链核心,彻底打破了国内IPDI产品全部依赖进口的局面,推动了高性能聚氨酯关键原料IPDI和IPDA的产业化。

目前中国IPDI基本依靠进口。此前,IPDI生产企业主要有赢创德固赛、拜耳、巴斯夫和法国Vencorex公司,其中赢创德固赛占据约50%的市场份额,主要采用尿素法和光气法生产IPDI工艺技术。作为一种高性能聚氨酯原料,IPDI可用于生产具有良好光稳定性、耐候性和出色机械性能的聚氨酯材料,尤其适用于生产弹性体、水性涂料、聚氨酯分散体和UV树脂等产品。制备IPDI的原料IPDA也大量应用于制备风电、高速列车等用环氧树脂和涂料固化剂、聚氨酯扩链剂和高性能聚酰胺等,产品附加值很高。IPDI是高端异氰酸酯产品,开发具有自主知识产权的2万t以上的IPDI成套技术并产业化,是“十三五”期间我国聚氨酯行业力推的重点目标之一。IPDI新产品的推出,进一步稳固了万华化学在异氰酸酯领域的优势和地位。(中国化工报)

乙丙橡胶新牌号打破国外垄断

据报道,日前,吉林石化研究院开发的新牌号乙丙橡胶J-5105在有机合成厂乙丙橡胶C线上生产出合格产品,这标志着该新牌号产品工业化成功,打破了国外产品的垄断,填补了国产乙丙橡胶在汽车海绵密封条生产领域的空白。

这种乙丙橡胶新牌号J-5105产品主要用于生产汽车海绵密封条,其性能指标与国外产品性能相当,具有较高的ENB含量(>8%),中等乙烯含量(55%),加工应用时表现出良好的挤出尺寸稳定性、较快的硫化速度、良好的弹性、较佳的制品外观等特点。同时,55%的乙烯含量比国外产品略高,增强了胶料的填充性和制品的挺性,降低了制品的成本。据了解,此次乙丙橡胶新牌号J-5105产品工业化试生产经过3天的调试和稳定运行,生产的100多吨产品于近日为下游厂家所使用。(中国化工报)

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