人生若只如初见 发表于 2014-12-12 11:13:27

继碳纳米管之后的埃洛石纳米管

埃洛石纳米管(HNTs)是一种新型的纳米材料,价廉易得且具有优异的性能,目前对它的研究是国际材料领域的前沿和热点,与碳纳米管相比它具有独特的结构特点和明显的资源优势。研究发现,它不仅具有优良的材料加强性能,而且在物质吸附、存储、输运、催化以及电化学、储能等方面具有优良的性能。

(图1:HNTs的晶体结构)

(图2:单壁HNTs的结构与截面图)

埃洛石是1∶ 1 二八面体高岭土系矿物,结构和化学组成与高岭石、地开石、珍珠石非常相似,其区别于高岭石的主要性质是水化程度和层间含水量不同,虽然球形、片状的也有报道,但该矿物最普遍的形貌是管状结构,铝氧八面体层与硅氧四面体层之间的空间不相匹配位错促使片状晶体卷曲成管。

HNTs是形态完整的中空管状结构,不封端、无卷曲破裂或套管现象,为天然多孔纳米晶体材料。HNTs 与高岭石相比表面羟基密度较小,晶体结构如图1 所示,Al ∶ Si 为1 ∶ 1,管内侧Al—OH 基团,管边缘为Al—OH和Si—OH基团,(管内壁带正电荷,管外壁带微弱的负电)通过傅里叶变换红外光谱证明HNTs 外表面基团主要以O—Si—O 存在。HNTs 与高岭土有相似的化学组成,化学式可以表示为Al2 Si2O5( OH)4·nH2O,n 等于0 和2,分别代表脱水HNTs 和水化HNTs,因土层的不同管长的大致范围是500—1000 nm,管内径15—100 nm。

潜在应用:物质吸附、储存、输运、催化方面。(对水、甲醇、乙醇等氢键流体的输运性能、对燃料气体的储存容纳、对药物大分子微胶囊包裹以及作为治理环境吸附剂等, 以及作为重油催化裂化的催化剂和酶及金属氧化物的催化剂载体)
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