纳米纸 :检测水体中汞离子含量的纸张

更新时间:2024-09-20 20:26

纳米纸是基于滤纸和二氧化钛薄膜制作出一种新型纸张,通过前体物溶液浸润再水解的方式,可以让二氧化钛薄膜包裹在滤纸的纳米纤维上,之后再用含有其他化学分子的溶液继续浸润纳米纸,就能制造出不同用途的新材料。这种材料能继续与多种化学分子结合并展现不同特性,实现材料应用上的“百搭”。在纳米纸的纳米纤维外层包裹不同的物质后,可以实现不同的功能,例如,防水防菌、检测食品是否安全等。

简介

该材料由浙江大学化学系教授黄建国及其的研究团队研发。

外观

纳米纸的外观与普通滤纸没有差别,为一小块一小块排列整齐的小纸片,有黄、绿等各种颜色。携带方便,并且滤纸等原料,价格低廉。现在实验室制作出来的纳米纸,大概直径5厘米的一张圆形纸,成本几毛钱。

功能特点

滤纸由无数的纤维素纤维组成,自然形成及其精细的结构,而二氧化钛水解后产生的羟基具有足够的化学活性,能够和绝大多数的分子相结合,这两个材料的特性共同决定了纳米纸可以与其他材料完美融合的特点。

纳米纸可检测食品安全性

例如,在纳米纸纤维上铺一层名为“萘胺”的染料,纳米纸可变为一遇亚硝酸盐就变色的检测试纸。色彩的浓淡则表明了亚硝酸盐浓度的高低,对于检测食品中的亚硝酸盐浓度非常有效。该研究于2013年2月18日在线发表于英国《皇家化学学会进展》期刊。

用“N719”的化合物(一种染料)包裹纳米纸,把它放入汤水中,如果它从黄色变成紫色,说明水中含汞。

将碳链化合物与纳米纸组合而成的防菌纳米纸,还可用于食品保鲜与包装。由于碳氟链化合物不亲油,也不亲水,于是纳米纸也变得“油水不沾”,细菌也因此无法在纳米纸上停留。

纳米纸还可用于检测水体中汞离子、氟化物的含量,甚至用于检测脱氧核糖核酸的特定序列段等。

发展方向

纳米纸是一个理想的平台,可以针对具体问题设计出相应的材料,科研人员下一步将尝试把纳米纸进行必要处理后用于癌症、糖尿病等疾病的便捷检测。

新进展

湖南大学研发出高端绝缘“纳米纸”

2020-05-06 13:20:23 来源:新华网新华社长沙5月6日电(记者谢樱)纸能包住火,还能抗电击。记者从湖南大学获悉,湖南大学材料科学与工程学院教授王建锋研发出一种高端的云母基纳米纸材料。

王建锋教授以芳纶微米纤维和云母为原材料,制备出云母基纳米纸。其断裂应变能力是目前文献报道的所有仿贝壳薄膜材料的4倍至240倍,其韧性是目前文献报道的所有仿贝壳薄膜材料的6倍至220倍,高电击穿强度每毫米达164KV,热分解温度达565℃,性能大大超过了国外的各种云母基绝缘材料。王建锋教授这项“造纸术”已申请发明专利。相关研究成果发表在国际纳米材料领域权威期刊《美国化学学会·纳米》上。

参考资料

我国科学家造出“纳米纸”实现应用功能“百搭”.中国政府网.2013-04-09

钱江晚报.钱江晚报.2013-04-09

湖南大学研发出高端绝缘“纳米纸”-新华网.新华网.2021-04-23

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