--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Thủy nhiệt - công nghệ thân thiện môi trường

THÁI BẰNG - 15:00 02/05/2020

(khoahocdoisong.vn) - Chế tạo và phát triển các loại vật liệu thân thiện môi trường, quy trình sản xuất không sử dụng các hóa chất độc hại hoặc những chiết xuất có hại từ môi trường... là một bước quan trọng làm giảm thiểu những tác động xấu đến điều kiện sống trên hành tinh.

Sản xuất polymer bằng phản ứng thủy nhiệt

Từ quan điểm này, một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ Vienna và Đại học Hoàng gia London, do GS Miriam Unterlass dẫn đầu đã phát triển một phương pháp tổng hợp mới, không độc hại để tạo ra các vật liệu hữu cơ hiệu suất cao, thân thiện với môi trường.

Các vật liệu hữu cơ hiệu suất cao thường có những đặc tính vượt trội, như sức đề kháng cao chống lại các hóa chất mạnh và áp lực cơ học để có thể sử dụng phù hợp với những ứng dụng cực kỳ khắt khe và khắc nghiệp, như trong ngành hàng không, hàng không vũ trụ, ô tô hoặc thiết bị thể thao...

So với các vật liệu có độ ổn định cao khác như kim loại và gốm sứ, mật độ thấp của các vật liệu hữu cơ cho phép đưa vào những ứng dụng cần khối lượng nhẹ trong nhiều lĩnh vực khác nhau (ví dụ, tiết kiệm trọng lượng là cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực chế tạo máy bay).

Trong thực tế, chế tạo các vật liệu hữu cơ cần tích hợp rất nhiều những yếu tố khác nhau. Cho đến nay, những vật liệu này chỉ có thể được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp, sử dụng nhiều hóa chất độc hại.

Nhiều loại dung môi và chất xúc tác được sử dụng trong quá trình tổng hợp vật liệu hữu cơ có ảnh hưởng xấu đối với môi trường và sức khỏe của con người. Một số chất sử dụng thậm chí còn có thể gây ung thư. Trong nghiên cứu đang được thực hiện, các nhà khoa học hướng tới mục tiêu khắc phục những nhược điểm này bằng một giải pháp thân thiện môi trường, đó là sử dụng nước nóng và áp suất cao.

Trong báo cáo nghiên cứu, được công bố gần đây trên Tạp chí Angewandte Chemie, các nhà nghiên cứu chứng minh được khả năng sản xuất 2 loại polymer quan trọng bằng phản ứng thủy nhiệt, thực hiện trong các bình áp suất kín - tương tự như nồi áp suất thông thường - được gọi là nồi hấp.

Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao, tính chất của nước có những thay đổi rất mạnh. Ở nhiệt độ cao hơn rất nhiều nhiệt độ sôi thông thường, được hình thành từ nhiệt độ và áp suất cao tạo điều kiện cho sự biến đổi hóa học, tăng cường sự hòa tan các hợp chất hữu cơ trong nước, làm giảm nhiệt độ cần thiết cho phản ứng và có thể tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khử nước của thành phẩm.

Tổng hợp vật liệu hữu cơ trong điều kiện nước nhiệt độ cao

Kỹ thuật đơn giản và dễ sử dụng

Nhóm nghiên cứu của GS Unterlass đã tổng hợp được polyimide, loại nhựa sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không và điện tử. Nhóm nghiên cứu cũng mở rộng phương thức này để sản xuất polybenzimidazoles và polyme pyrrone.

Polybenzimidazoles là một trong những loại sợi được sử dụng để sản xuất các loại quần áo chống cháy, đặc biệt ứng dụng nhiều trong đồ bảo hộ của lính cứu hỏa và các phi hành gia, cũng thường được sử dụng làm màng trong pin nhiên liệu.

Polyme pyrrones là loại vật liệu có tiềm năng được ứng dụng để chế tạo các điện cực pin hiệu suất cao.

Kỹ thuật thủy nhiệt tương đối đơn giản và dễ sử dụng, không cần thiết sử dụng những dung môi độc hại. Hơn nữa, phương pháp tổng hợp vật liệu bằng thủy nhiệt thường tạo ra độ kết tinh vượt trội, vật liệu hữu cơ có nhiều tính chất vật lý vượt trội hơn so với phương pháp dùng chất xúc tác hóa học.

GS Unterlass nhấn mạnh: "Tôi thực sự tin rằng có rất nhiều điều có thể khám phá và rất nhiều vật chất mới lạ, có những tính chất lý hóa đặc biệt thú vị có thể được tạo ra bằng giải pháp tận dụng sức mạnh tuyệt đối của nước nhiệt độ cao".

Thái Bằng (theo Advanced Science News)

  • Canada: Thuốc kháng virus Remdesivir có thể  chống SARS-CoV-2
    Công nghệ- Thái Bằng - 07:30 20/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Theo một nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Hóa học Sinh học, các nhà khoa học tại Đại học Alberta Canada xác định, thuốc Remdesivir có hiệu quả cao trong việc ngăn chặn cơ chế nhân rộng của SARS-CoV-2 gây ra đại dịch Covid-19.

(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
Bệnh nhân phi công có thể xoay đầu theo lệnh bác sĩ
Thời sự- Lê Nga - Lê Cầm - 19:42 29/05/2020
TP HCMPhổi bệnh nhân phi công Anh cải thiện, thông khí phổi lên đến 40%, có thể  xoay đầu, các chỉ số nhiễm khuẩn giảm.
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Cây phượng đổ trong sân trường tiểu học ở Bình Dương
    Thời sự- An Huy - 20:55 29/05/2020
    Cây phượng trong khuôn viên một trường tiểu học ở Bình Dương bất ngờ trốc gốc ngã, may mắn không có học sinh bị thương.
  • Hoa quỳnh chữa sỏi thận
    Khỏe- BS Đức Quang - 19:00 29/05/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Theo y học cổ truyền, hoa quỳnh có vị ngọt, tính bình, đi vào kinh phế, thận có tác dụng cầm máu, tiêu viêm, chữa sỏi thận, sỏi bàng quang, đái đường và hen suyễn. Hoa quỳnh còn là vị thuốc bổ nâng cao thể trạng và sức khỏe của con người. Xin giới thiệu một số bài thuốc có nguồn gốc từ hoa quỳnh.
  • Trà củ quả chữa bệnh mùa nắng
    Khỏe- BS Khánh Hiển - 19:00 29/05/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Trong các y thư cổ đã ghi lại khá nhiều phương cách dùng trà trong mùa hạ để phòng và chữa bệnh. KH&ĐS xin giới thiệu một số cách chế trà từ các loại củ quả để bạn đọc tham khảo và vận dụng.
  • Ngậm đồng xu chui xuống dạ dày
    Khỏe- Thúy Nga (ghi) - 19:00 29/05/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Phụ huynh nên để những vật nhỏ, dễ nuốt tránh xa tầm tay của trẻ để tránh những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra. 
  • Đường đi của 64.000 tỷ đồng trong đường dây đánh bạc “khủng” vừa bị phá
    Thời sự- Tiến Nguyên - 15:37 29/05/2020
    Từ khi bắt đầu hoạt động năm 2018 cho đến khi bị triệt phá, tổng số lượng tiền giao dịch đánh bạc qua hệ thống trò chơi đổi thưởng “Nổ hũ” lên tới 64.000 tỷ đồng.
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO