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科学家将塑料瓶转化为超轻防火材料

时间:2018-11-04 22:11 来源:新材料智库 作者:雅延 点击:
新加坡国立大学(NUS)的研究人员为解决全球塑料垃圾问题做出了重大贡献,他们创造了一种将塑料瓶垃圾转化为气凝胶的方法,用于许多有用的应用。塑料瓶通常由聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)制成,这是世界上回收最多的塑料。由nus领导的研究小组,利用世界上第一个塑料瓶废料,研制的PET气凝胶柔软、灵活、耐用、非常轻且易于处理。它们还具有优异的隔热性能和较强的吸收能力。
新加坡国立大学(NUS)的研究人员为解决全球塑料垃圾问题做出了重大贡献,他们创造了一种将塑料瓶垃圾转化为气凝胶的方法,用于许多有用的应用。
塑料瓶通常由聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)制成,这是世界上回收最多的塑料。由nus领导的研究小组,利用世界上第一个塑料瓶废料,研制的PET气凝胶柔软、灵活、耐用、非常轻且易于处理。它们还具有优异的隔热性能和较强的吸收能力。这些特性使其具有广泛的应用前景,如建筑隔热和隔音、油污清理,以及消防服和二氧化碳吸收面罩的轻型衬里,可用于消防救援和逃生。 这项开创性的工作是由新加坡国立大学工程学院机械工程系的研究小组完成的。这一生产PET气凝胶的技术是与新加坡科学技术研究机构(A*STAR)下属的新加坡制造技术研究所(SIMTech)合作开发的。 回收废塑料瓶 塑料垃圾是有毒的,不可生物降解的。
这些废物往往会流入海洋和垃圾填埋场,影响海洋生物,造成地下水污染和土地稀缺等问题。从全球来看,塑料瓶的年消费量一直在稳步上升,预计到2021年将超过5000万吨。 “塑料瓶废物是最常见的一种塑料废物,对环境有不利影响。我们的团队开发了一种简单、经济、环保的方法,将塑料瓶废料转化为PET气凝胶,用于多种用途。一个塑料瓶可以回收来生产a4大小的PET气凝胶片。
这种制造技术也易于大规模生产。通过这种方式,我们可以帮助减少塑料垃圾对环境的危害。” 研究团队花了两年时间(从2016年8月到2018年8月)来开发制造PET气凝胶的技术。这项研究于2018年8月发表在科学杂志《胶体与表面A》上。 “我们的 PET气凝胶用途非常广泛。我们可以给他们不同的表面处理,以定制不同的应用。例如,当与各种甲基基团结合时,PET气凝胶可以非常迅速地吸收大量的油。根据我们的实验,它们的性能比现有的商业吸附剂高出七倍,非常适合用于清理油污。” 更轻更安全的消防服 另一种新颖的应用是利用PET气凝胶的隔热性能用于消防安全应用。现有的消防服体积庞大,经常与其他呼吸和安全设备一起使用。这可能会对消防员造成伤害,尤其是在长期的行动中。
新型轻质PET气凝胶涂上阻燃剂后,具有优异的耐热性和稳定性。它能承受620摄氏度的高温——这是传统消防服隔热层的7倍,但重量只有传统隔热层的10%。柔软灵活的PET气凝胶也提供了更大的舒适性。 通过采用涂有阻燃剂的PET气凝胶作为衬里材料,消防员的外套可以变得更轻、更安全、更便宜。还可以为个人使用生产低成本的耐热夹克。 二合一面膜,吸收有害的二氧化碳和灰尘颗粒 当涂上胺基时,PET气凝胶可以迅速从环境中吸收二氧化碳。
它的吸收能力可与防毒面具所用的材料相媲美,因为防毒面具既昂贵又笨重。为了说明这一应用,该团队将一层薄薄的PET气凝胶嵌入到一种商业精细颗粒面膜中,以创建一种既能有效吸收灰尘颗粒又能有效吸收二氧化碳的原型面膜。
在新加坡等高度城市化的国家,使用PET气凝胶制作的二氧化碳吸收面罩和隔热夹克可以与高层建筑中的灭火器放在一起,为逃离火灾的平民提供额外的保护。
新加坡国立大学的研究人员还在研究对PET气凝胶进行简单的表面改性,以吸收一氧化碳等有毒气体,一氧化碳是烟雾中最致命的成分。 在他们早期的工作中,研究小组已经成功地将纸张和时装废料分别转化为纤维素和棉花气凝胶。新加坡国立大学的研究小组最近获得了2018年“通过科技简报创造未来设计竞赛”可持续技术类别的第一名。