化工新型材料

科研人員研發(fā)新型復(fù)合材料用于檢測水中有毒物質(zhì)

據(jù)俄羅斯國家科學(xué)院西伯利亞分院網(wǎng)站報道，該院克拉斯諾亞爾斯克科學(xué)中心科研人員研發(fā)出一種成本低、易制造的新型復(fù)合材料，用于檢測工業(yè)廢水中的苯酚等有害物質(zhì)。研究成果發(fā)表《Journal of Nanoparticle Research》雜志上。

據(jù)科研人員介紹，苯酚是水最常見的污染物之一，現(xiàn)有測定苯酚的高靈敏度方法費時費力，且設(shè)備昂貴。克拉斯諾亞爾斯克科學(xué)中心科研人員聯(lián)合新西伯利亞國立大學(xué)研發(fā)出一種成本低、易制造且能重復(fù)使用的復(fù)合材料，可用來檢測工業(yè)廢水中的苯酚等有害物質(zhì)。該復(fù)合材料基于氧化鋁納米纖維和爆炸納米金剛石，成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，納米金剛石簇分布在納米纖維表面，具有更高的熱穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性、化學(xué)和生物耐受性，易于清洗，可重復(fù)使用。使用方法是將水樣試劑添加到復(fù)合材料表面，如樣品中含有苯酚，會引起納米金剛石變色，復(fù)合材料成深紅色。顏色深淺與樣品中苯酚含量成正比，可對樣品中苯酚做定性和定量測定。苯酚的定量測定可用分光光度計完成。復(fù)合材料可連續(xù)進行6次檢測，每次檢測完成后，用去離子水清洗干凈即可開始下次檢測。該復(fù)合材料在室溫下檢測功能可保持1年。（科技部）

科研人員研發(fā)用于生產(chǎn)高線性聚乙烯的新型催化劑

據(jù)俄羅斯國家科學(xué)院西伯利亞分院網(wǎng)站報道，新西伯利亞分院有機化學(xué)研究所與中科院化學(xué)所合作，研發(fā)出一種基于二氯化鈷的新型催化劑，用于生產(chǎn)高線性聚乙烯。研究成果發(fā)表在《Applied Organometallic Chemistry》上。

據(jù)科研人員介紹，雙方聯(lián)合研發(fā)的新型催化劑以二氯化鈷的雙亞氨基吡啶配合物為基礎(chǔ)，通過引入環(huán)狀取代基而改性。研究發(fā)現(xiàn)，由于復(fù)合物配體中取代基（二苯甲基和環(huán)烷基）集合的變化而引起的結(jié)構(gòu)的微小變化，也會顯著影響生產(chǎn)聚合物的性能，使生產(chǎn)預(yù)定特性的聚合物成為可能。研究人員經(jīng)多次實驗，研發(fā)出一種新型乙烯聚合催化體系。新型催化劑體系具有較高活性，可生產(chǎn)具有窄和寬分子量分布的高線性聚乙烯。通過改變分子量分布，能改善和優(yōu)化聚合物生產(chǎn)條件和機械性能，從而降低成本和節(jié)約能源。（科技部）

科學(xué)家研發(fā)出適用3D打印的凝膠油墨

據(jù)報道，圣彼得堡光機電大學(xué)、莫斯科鮑曼國立技術(shù)大學(xué)、加拿大多倫多大學(xué)、圣彼得堡大學(xué)的科研人員制造出一種適用3D打印的凝膠油墨，該產(chǎn)品能夠打印出復(fù)雜紋理的多層圖像，可作為商品防偽標簽，既環(huán)保又安全，甚至適用于食品工業(yè)。該研究成果發(fā)表在《先進實用材料》上。

圣彼得堡光機電大學(xué)的化學(xué)生物集群工程師葉戈爾·里亞波琴科介紹：“我們成功以聚合物研制出同時可疊藏數(shù)張圖片的凝膠標簽，每張圖片都是一個光學(xué)活性結(jié)構(gòu)，只有在單色照射和固定光波長度條件下才能詳細辨識圖片，并且每張圖片被賦予各自不同的意義，即侵權(quán)者有可能仿制出標簽的一部分，但事實上要仿制另一部分則絕無可能，而且原始真圖與仿冒圖片之間的差異將顯現(xiàn)”。新型防偽凝膠標簽既可用于平坦的表面，亦可用于凹凸不平粗糙的表面，凝膠標簽不滲水不滲油，薄膜即可隔漏，可用于食品外包裝；凝膠標簽精美雅致，用在服裝品牌上，使用有機溶液即可清洗掉，不會損傷和污染面料。（科技部）

科學(xué)家建立了提高木質(zhì)纖維素生物煉制的新策略

據(jù)報道，木質(zhì)纖維素作為自然界儲量豐富的生物質(zhì)原料，可作為生物煉制的原材料，進而實現(xiàn)高值化學(xué)品的綠色制造。木質(zhì)纖維素預(yù)處理過程會產(chǎn)生大量的乙酸鹽，乙酸鹽可抑制微生物的生長，這也就極大限制了木質(zhì)纖維素在生物煉制方面的工業(yè)化應(yīng)用。

近日，來自美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校的Yong-Su Jin教授團隊在《Nature Communication》雜志發(fā)表的研究論文，提出了使用木糖與乙酸共代謝的思路，將木質(zhì)纖維素水解產(chǎn)物用作酵母發(fā)酵原料。其中乙酸的同化可以顯著提高乙酰輔酶A的供應(yīng)以保證菌體的正常生長，其次，木糖代謝產(chǎn)生的NADPH和ATP又促進了乙酸的吸收同化，這種協(xié)同作用被進一步用于生產(chǎn)三乙酸酯和維生素A，且兩種產(chǎn)品的滴度顯著增加。該方法可以大幅度提高木質(zhì)纖維素的利用效率。（科技部）

“超級果凍”材料可抗汽車碾壓

據(jù)報道，英國劍橋大學(xué)研究人員開發(fā)了一種柔軟而堅固的新材料，外觀和感覺就像軟軟的果凍，但其可承受相當(dāng)于大象站在上面的質(zhì)量，在壓縮時就像一塊超硬、防碎的玻璃。其還可完全恢復(fù)到原來的形狀，即使其80%的成分是水。相關(guān)研究成果公布在《自然·材料》上。

該新材料的非水部分是聚合物網(wǎng)絡(luò)，通過控制材料機械性能的可逆開/關(guān)相互作用保持在一起。這是第一次將如此顯著的抗壓性融入軟材料中。研究人員稱，玻璃狀水凝膠的成功研制，開啟了高性能軟材料領(lǐng)域的新篇章。

“超級果凍”具有廣泛的潛在應(yīng)用，包括柔性機器人、生物電子學(xué)，甚至作為用于生物醫(yī)學(xué)的軟骨替代品。在演示中，這種“超級果凍”材料可在汽車碾壓后也幸存下來。研究人員還制作了一個水凝膠壓力傳感器，用于實時監(jiān)測人體運動，包括站立、行走和跳躍。（科技日報）

碳家族再添新成員！學(xué)者發(fā)現(xiàn)次晶態(tài)金剛石

據(jù)報道，近日，北京高壓科學(xué)研究中心研究員緱慧陽等在高溫高壓條件下合成了一種新形態(tài)的金剛石——次晶金剛石，填補了非晶結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)之間原子排列尺度上的缺失環(huán)節(jié)，為深層次理解非晶材料的復(fù)雜結(jié)構(gòu)提供了密鑰。該成果于11月25日在線發(fā)表于《自然》雜志。

一般來說，根據(jù)是否存在長程周期性，將固體分為結(jié)晶態(tài)和非結(jié)晶態(tài)。然而，當(dāng)晶體中的長程有序度顯著降低時，區(qū)分這兩種狀態(tài)就變得異常困難，特別是對于強共價和類共價固體。

為了探索這一結(jié)構(gòu)之謎，理論科學(xué)家們提出了次晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型，其本質(zhì)上是在非晶基體中引入納米尺寸的中程有序（MRO）結(jié)構(gòu)，即完全由中程有序的次晶組成，又不具有長程有序性。此前，一直未能在自然界或?qū)嶒炛邪l(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)狀態(tài)。

該論文的第一作者、北京高壓科學(xué)研究中心博士唐虎表示，這種次晶態(tài)的發(fā)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)拓撲上鏈接了非晶態(tài)和晶態(tài)，對于揭示非晶材料復(fù)雜的結(jié)構(gòu)本質(zhì)具有深遠意義，次晶金剛石的發(fā)現(xiàn)為碳材料家族增加了一種新的結(jié)構(gòu)形態(tài)，它兼具優(yōu)異的機械性能、熱穩(wěn)定性以及獨特的光學(xué)特性，在高端技術(shù)領(lǐng)域和極端環(huán)境下具有重要的應(yīng)用前景。有利于進一步開發(fā)新型類金剛石材料。（中國科學(xué)報）

我國首個陶瓷基復(fù)合材料智能制造園區(qū)開工建設(shè)

據(jù)報道，11月11日，我國首個陶瓷基復(fù)合材料智能制造園區(qū)在西安航空基地開工建設(shè)。該項目計劃總投資20億元，項目建成后將極大提升中國陶瓷基復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)智能制造水平，牽引陶瓷基復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈全面自主可控，為國家重大裝備的升級換代提供支撐。

陶瓷基復(fù)合材料是一種耐高溫、長壽命、抗氧化的新型復(fù)合材料，目前已應(yīng)用于航空發(fā)動機、航天發(fā)動機、飛行器防熱結(jié)構(gòu)、太空輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、剎車制動、核能、光伏電子等7大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

西安鑫垚陶瓷復(fù)合材料有限公司董事長成來飛介紹，陶瓷基復(fù)合材料項目自2006年開始工程化研究，2011年進行產(chǎn)業(yè)化研究，園區(qū)建成后將進入批量生產(chǎn)階段。該項目以智能制造驅(qū)動行業(yè)新發(fā)展，進一步推動高性能復(fù)合材料的研制及產(chǎn)業(yè)化，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新材料產(chǎn)業(yè)體系。

此外，智能制造園區(qū)能夠有效降低制造成本、縮短制造周期、提升材料應(yīng)用保障能力，同時通過聚集上下游相關(guān)企業(yè)形成高溫材料產(chǎn)業(yè)集群，吸納更多國內(nèi)外高端人才投入新技術(shù)研發(fā)，進一步擴大陶瓷基復(fù)合材料的輻射效應(yīng)和應(yīng)用領(lǐng)域，始終保持該領(lǐng)域領(lǐng)先技術(shù)水平。（中國新聞網(wǎng)）