物理科技生物学-PHYICA

新的研究发现石墨烯可以作为表面活性色狼窝影院剂

纳米技术 2022-05-04 23:58:08

克兰菲尔德大学 信用:CC0公共领域 对石墨烯片的新研究发现,这种材料可以充当表面活性剂,首次证明了它是一种多功能二维稳定剂,非常适合从采油到造纸等许多工业应用

原始石墨烯完全防水,但研究人员发现,在特定尺寸(横向尺寸小于1微米)下,两亲行为是可能的

这种石墨烯薄片在其边缘吸水,但在其表面排斥水,使其成为新一代表面活性剂,能够稳定油水混合物

克兰菲尔德大学复合材料工程教授兼增强复合材料与结构中心主任克日什托夫·科奇奥尔说:“这一新发现,以及石墨烯表面活性剂行为的明确实验证明,为许多工业应用提供了令人兴奋的可能性

我们生产了未经任何表面处理的原始石墨烯薄片,其尺寸可以稳定水/油乳液,即使在高压和高温下也是如此

与传统的表面活性剂不同,石墨烯会降解,通常具有腐蚀性,它开启了材料电阻的新水平,可以在高压、高温甚至辐射条件下工作;我们可以回收它

石墨烯有可能成为一种真正高性能的表面活性剂

" 这种石墨烯薄片的性质使其成为与水结合的理想材料,并用作从岩石中提取矿物、原油和其他矿石的环境友好型表面活性剂

还需要质量更好的表面活性剂作为流体混凝土的增塑剂、防火和防水添加剂以及钻井液中的润滑剂,以提高钻井作业的效率

目前使用的表面活性剂具有腐蚀性,在高温高压环境下会降解

石墨烯为在恶劣的地质或化学环境中运行提供了一种更稳定、更具成本效益和更环保的方式

剑桥大学计算物理学教授迈克·佩恩是这个项目的共同研究者之一,他说:“关于石墨烯的科学研究非常多

从某些方面来说,这是值得称赞的,但它也可能导致文献中的冲突结果——就像目前石墨烯片是疏水的还是两亲的例子一样

我们的工作结合了令人兴奋的材料特性实验和一系列理论模拟,包括量子力学计算

它们一起提供了对石墨烯薄片性质的详细理解和对这个问题的明确答案

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