河南省科學(xué)院開發(fā)高品質(zhì)天然納米管

日前，中國(guó)科學(xué)院院士吳養(yǎng)潔、中國(guó)工程院院士李俊賢在對(duì)河南省科學(xué)院博士后科研工作站完成的“HAS天然納米管的性能研究”項(xiàng)目進(jìn)行成果鑒定時(shí)表示，該項(xiàng)目通過(guò)對(duì)新發(fā)現(xiàn)的高品質(zhì)HAS納米管的結(jié)構(gòu)性能及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行研究，為其開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)，是一項(xiàng)具有創(chuàng)新性的研究成果。  
   
在合作導(dǎo)師陳榮峰研究員的指導(dǎo)下，河南省科學(xué)院博士后科研工作站的張冰博士，在研究探索中發(fā)現(xiàn)了一種高質(zhì)量的天然納米管，該納米管具有兩端開口、管徑均勻、管壁薄、納米管產(chǎn)率極高（接近100%）等優(yōu)良特性；其熱穩(wěn)定性也極高，在400℃煅燒數(shù)次循環(huán)未發(fā)現(xiàn)納米管被破壞。通過(guò)同美國(guó)NaturalNano公司等國(guó)外類似產(chǎn)品進(jìn)行比較，我國(guó)的天然納米管從純度、品質(zhì)上都要高一個(gè)檔次，因此更有學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用前景。為了有所區(qū)別，他們將這種天然納米管暫簡(jiǎn)稱為HAS天然納米管。
 
據(jù)了解，自從1991年日本科學(xué)家Iijima發(fā)現(xiàn)碳納米管以來(lái)，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)受到人們的廣泛關(guān)注。碳納米管因具有尺寸小、機(jī)械強(qiáng)度高、比表面大、電導(dǎo)率高、界面效應(yīng)強(qiáng)等特點(diǎn)，在工程材料、催化、吸附—分離、儲(chǔ)能器件、電極材料等諸多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。在碳納米管合成的啟發(fā)下，人們合成了諸多人工納米管，但通常納米管的合成條件復(fù)雜，其合成產(chǎn)品的產(chǎn)率低、成本也較高，從而制約了人工合成納米管的大規(guī)模應(yīng)用。
 
實(shí)際上，在自然界的演化過(guò)程中，地質(zhì)條件變化的多樣性為天然納米材料的形成提供了條件，因此自然界存在許多天然的納米材料，粒度介于納米—亞微米級(jí)之間，其結(jié)構(gòu)單元尺寸更小，并呈現(xiàn)不同的晶形，如高嶺石為片狀、海泡石與坡縷石為纖維狀、埃洛石呈管狀或片狀。這些天然納米結(jié)構(gòu)為其大規(guī)模應(yīng)用提供了便利。
 
美國(guó)高科技上市公司——NaturalNano公司，首先意識(shí)到天然納米管的商業(yè)價(jià)值，從2006年初開始，先后同康奈爾大學(xué)、杜邦公司等單位合作，對(duì)天然納米管的增強(qiáng)性能進(jìn)行了研究。利用納米管的一維增強(qiáng)特性，將納米管摻入到工程塑料中能顯著提高其強(qiáng)度、耐熱等性能，降低材料的容重，起到了與碳納米管相似的增強(qiáng)效果，而成本可以大大降低，在應(yīng)用方面取得了一些突破性進(jìn)展。
 
據(jù)悉，隨著河南省科學(xué)院天然納米管應(yīng)用研究的深入，其應(yīng)用范圍還在不斷拓展中。目前的研究證實(shí)，HAS天然納米管可以用于生物酶固定、人體藥物、貯氫材料、催化劑載體、阻燃材料改性劑、高分子材料改性、涂料改性劑、金屬離子吸附和分離劑等領(lǐng)域，其新用途還在不斷發(fā)現(xiàn)中。