石墨烯防腐涂料

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曼彻斯特大学发现石墨烯防腐涂料

曼彻斯特大学发现一层薄薄的石墨烯涂层可以用作防水耐化学涂料,可用于包装来保持食物的新鲜,防止金属结构腐蚀。只有一层原子厚度的的石墨烯可以通过氧化附着含氧官能团,这种超强防腐蚀性石墨烯氧化物可能会对化工、制药和电子行业产生重大影响。

氧化石墨烯溶液可喷涂用于各种表面,从玻璃等无机表面到金属金边甚至传统的砖头表面。在一个简单的化学处理后,得到的氧化石墨烯涂层具有石墨一样的化学和热稳定性,而且在力学方面还是人类已知的最硬材料。Rahul Nairr 博士和诺贝尔奖获得者Andre Geim领导的研究小组之前证明石墨烯氧化物制成的多层膜在干燥条件下真空密实,但如果暴露于水或蒸汽中,则本身可以作为分子筛,允许一定规模以下小分子通过。利用这点,可能对水净化应用有巨大的影响。

这截然不同的属性主要是由于氧化石墨烯薄膜的结构,由数以百万计的石墨烯纳米片相互随机堆叠,层与层之间存在着纳米级的毛细管力。水分子在这些纳米级的毛细血管力作用下可以拖动小原子和分子。本周Nature Communications的一篇报道中,曼彻斯特大学团队证明可以通过实践的化学处理可以紧密关闭那些nanocapillaries使用简单的化学处理纳米毛细管,这使得石墨烯薄膜机械性能更强,并且完全不透气体、液体或强烈的化学物质。例如,研究人员表明,覆盖着石墨烯漆的玻璃器皿或铜盘可以用作强烈腐蚀性酸容器。

现在石墨烯的特殊屏障性能涂料已经吸引了许多公司与曼彻斯特大学合作开发新的防护和防腐涂料。Nair博士说:“石墨烯漆将会给产品处理行业,包括任

何类型的保护,从空气,天气元素到腐蚀性化学物质带来真正的革命。这个工作的第一作者Yang Su博士补充道:“石墨烯涂料可以应用于几乎任何材料,无论是独立的塑料、金属或甚至沙子。例如,塑料薄膜涂有石墨烯可能用于医疗包装来提高保质期,因为它们对空气和水的渗透性的屏障功能比传统涂料要好。此外,薄层石墨烯漆透光性也不错。”

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