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科学家展示了一种新型复合材料 可以成为生物基工业过滤器

   日期:2021-06-18     来源:贤集网    浏览:326    评论:0    
核心提示:Hermann Ehrlich 教授将一块海绵放入碱性含铜氨溶液中,模拟电子元件电路板制造过程中的铜浴。大约 12 小时后,海绵变成蓝色 ,干燥后它比以前更坚固,但仍然很轻。在 pH 值为 9 时,海绵的纤维打开,蛋白质的有机化合物发生变化,Hermann Ehrlich 教授解释说。
         Hermann Ehrlich 教授将一块海绵放入碱性含铜氨溶液中,模拟电子元件电路板制造过程中的铜浴。大约 12 小时后,海绵变成蓝色 ,干燥后它比以前更坚固,但仍然很轻。在 pH 值为 9 时,海绵的纤维打开,蛋白质的有机化合物发生变化,Hermann Ehrlich 教授解释说。氨溶液中所含的铜会立即与海绵的有机成分,尤其是氨基酸残基发生反应,形成矿物铁铜矿。就像一根绳子,纳米尺寸的晶体与海绵纤维一起生长,科学家解释说。它们稳定了框架,同时确保海绵保留在其独特的微结构中。

Hermann Ehrlich 教授看着一块新材料。

可用作废水处理或污染物去除的生物基过滤器

三维多孔材料本质上是一种过滤器。再加上烟煤的特性,使用这种新材料作为合成过滤器的替代品具有广泛的潜力。我们的团队首次通过实验证明,由海洋浴海绵制成的复合材料原则上可用于传感器、催化剂和抗菌过滤系统的开发,共同作者、来自该研究所的 Martin Bertau 教授解释说。 

在数码光学显微镜下,Iarsolav Petrenko 博士检查了烟煤海绵的结构。

新材料可以重复使用多次

 

Hermann Ehrlich 教授是否将带有晶体的蓝色海绵放入酸性溶液中,反应会倒退:海绵恢复到原始状态,可以再次加工以供进一步应用。因此,新开发的材料可以一次又一次地回收利用,弗莱贝格生物矿物学家热情地说。

 

即使经过多达 100 次应用循环,海绵-紫砂石复合材料的响应能力仍然存在,他的同事 Martin Bertau 教授证实,如果材料最终不再可用,海绵是可生物降解的,铜可以从溶液中回收,理想情况下,用可再生能源进行电化学。我们已经证明这是可能的,化学家说。

 

背景:TU Bergakademie Freiberg 的生物矿物学和极端仿生学

 

两年来,来自德国、波兰、澳大利亚、西班牙和乌克兰的研究人员一直在为现代材料科学开发新的仿生模型和塑料脚手架的替代品。他们得到了德国研究基金会、萨克森州科学、文化和旅游部以及亚历山大·冯·洪堡基金会的支持。Extreme Biomimetics 是一个新的科学领域,于 2013 年在 TU Bergakademie Freiberg 成立,致力于研究自然和人工现象,以开发厘米到米级的新型仿生 3D 复合材料。

 
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标签: 复合材料
 
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