Anonim

ادعى ثاني أكسيد التيتانيوم متعدد الاستخدام ليكون "المواد العجيبة " القادمة

علم

بن كوكسورث

22 مارس 2013

2 صور

أستاذ مشارك دارين صن مع بعض من ثاني أكسيد التيتانيوم متعدد الاستخدامات ، قبل دمجها في الأغشية

قد يواجه الجرافين في وقت قريب بعض المنافسة على اللقب غير الرسمي "للعقار الجديد الأكثر فائدة في العالم". بقيادة الأستاذ المساعد دارين صن ، قضى فريق من العلماء في جامعة نانيانج التكنولوجية في سنغافورة السنوات الخمس الماضية لتطوير المواد المعروفة باسم متعدد الاستخدامات ثاني أكسيد التيتانيوم. تشير أبحاثهم إلى أنه يمكن استخدامها لإنتاج الهيدروجين والمياه النظيفة من مياه الصرف الصحي ، ومضاعفة عمر البطاريات ، وخلق ضمادات الجروح المضادة للبكتيريا ... وأكثر من ذلك.

حصلت صن على فكرة ثاني أكسيد التيتانيوم متعدد الاستخدامات عندما كان يحاول تطوير فلاتر مضادة للبكتيريا مقاومة للماء. تصنع المادة عن طريق تحويل بلورات أكسيد التيتانيوم غير المكلفة إلى ألياف نانوية ، والتي يتم دمجها في أغشية الترشيح المرنة. اعتمادا على الاستخدام المقصود للمادة ، يمكن أن تشتمل هذه الأغشية أيضًا على خليط من الكربون والنحاس والزنك و / أو القصدير.

عندما تستخدم لمعالجة مياه الصرف الصحي ، فإن المادة تقوم بأمرين رئيسيين. أولاً ، إنها تعمل كغشاء ترشيح فعال ومانع للقاذورات ومنخفض التكلفة ، مما يسمح لجزيئات الماء بالتدفق بسهولة أثناء منع مرور الملوثات - عند استخدامها كمرشح للتناضح إلى الأمام ، كما يحافظ على الملح من المرور ، مما يسمح له لاستخدامها في محطات التحلية.

ثانياً ، عند تعريضها لأشعة الشمس ، فإنها تفصل الهيدروجين عن مياه الصرف للاستخدام اللاحق في خلايا الوقود أو محطات توليد الطاقة. انها قادرة على توليد 1.53 ملليلتر من الهيدروجين من لتر واحد من مياه الصرف الصحي في الساعة ، وهو ما يقال ثلاث مرات أفضل من ما هو ممكن حاليا باستخدام المحفز التقليدي الباهظ ، البلاتين.

خلق العلماء أيضا نسخة سوداء من المادة التي يكون فيها ثاني أكسيد التيتانيوم في شكل بلوري. وقد استخدم هذا في الخلايا الشمسية المرنة العاملة ، وقد يجد استخدامها في بطاريات الليثيوم أيون من الجيل التالي. في دراسة سابقة ، وجد أن بطاريات أيونات الليثيوم ذات الأنودات المصنوعة من جسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم التي تم تعديلها بالكربون لديها ضعف قدرة نظيراتها التقليدية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لخصائص مضادة للميكروبات متعددة الاستخدامات لمادة ثاني أكسيد التيتانيوم أن تسمح باستخدام الأغشية في ضمادات الجرح التي تساعد على التخلص من البكتيريا.

يعمل صن وفريقه الآن على تشكيل شركة مستلهم لتطوير التكنولوجيا بشكل أكبر ، ويبحثون عن شركاء للمساعدة في تسويق المواد.

المصدر: جامعة نانيانج التكنولوجية

واحدة من أغشية ثاني أكسيد التيتانيوم متعدد الاستخدامات

أستاذ مشارك دارين صن مع بعض من ثاني أكسيد التيتانيوم متعدد الاستخدامات ، قبل دمجها في الأغشية

موصى به اختيار المحرر