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低成本生产金属纳米颗粒的新型反应器
发布:lee_9124   时间:2015/4/24 10:33:13   阅读:905 
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芬兰VTT技术研究中心(VTT Technical Research Centre of Finland Ltd)研究人员发明了一种新型低成本的金属纳米颗粒生产技术。

用于制备纳米颗粒的气凝胶技术反应器能够生产碳包覆颗粒、各种合金颗粒、以及大量的纯金属颗粒。这种反应器每天可生产数克甚至数千克的纳米颗粒。

纳米颗粒广泛应用于能源技术、调节聚合物电学及磁学性能、药物和医疗诊断、以及导电和磁性墨水。VTT一直期待这种技术的商业化。

“纳米颗粒市场供不应求。这已经成为产品应用发展的瓶颈;纳米金属复合材料很稀缺,通常只适于小批量生产。我们希望表明有可能以可观的性价比生产纳米颗粒。”VTT研究小组组长Ari Auvinen如是说。

该项目原来的目标是每天生产200-3000克纳米颗粒,目前已经完成。然而,鉴于设备使用过程中的小小浪费,有必要保留几天远程遥控生产。

在某些情况下,金属纳米颗粒通过液相化学还原方法进行工业生产。另一个常用的技术是高能耗的等离子体合成,这种方法会浪费大量的材料。

成本效益以及合成的可扩展性是VTT设计该反应器时所考虑的重要因素。所以,在大气压及较低温度下进行纳米颗粒的合成。这证明了可以采用常用的工业材料以更少的能量发展反应器。

在高速低油耗条件下,获得了非常高的纳米颗粒浓度。此外,该技术可以使用不纯的金属盐作为原料,从而降低材料成本。

VTT已经测试了各种生产碳包覆材料、金属化合物以及纳米金属的方法,来说明该反应器的实际功能。该反应器已被用于生产作为生物炼制催化剂的碳包覆磁体。这种磁体可有效收集回收。

纳米颗粒还被用于生产磁性墨水和导电墨水,用于印刷电子行业。例如,VTT已经成功使用坡莫合金(铁镍合金)墨水印刷磁各向异性材料,用于制造磁场传感器。

VTT引起的另一个应用是消除微波反射。实验证明在聚合物中添加颗粒有可能降低10,000倍的反射,从而提高雷达波衰减。

研究人员还公布除了以上提到的应用之外,反应器的其他不同应用。由该反应器生产硅纳米颗粒有可能增加10倍锂电池容量。

其他待测试的潜在应用包括作为热电及太阳能组件的硅基材料、金属制品3D打印材料、用于医疗诊断的纳米磁体、以及高渗透性聚合物。


来源:新材料在线
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