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農業(yè)廢棄物華麗變身碳化硅 |
來(lái)源:中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間:2014-11-25 10:21:14 瀏覽次數: |
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(中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉)農業(yè)廢棄物諸如花生殼、玉米秸稈、玉米棒、高粱葉和麥糠等等在傳統農業(yè)生產(chǎn)中都被視為沒(méi)有價(jià)值的廢物而被直接拋棄。據統計,全球每年產(chǎn)生的農業(yè)廢棄物已經(jīng)達到了十億鎊之多。而這些農業(yè)廢棄物的處理方式通常就是直接焚燒,排出的二氧化碳和粉塵顆粒又污染了環(huán)境。而來(lái)自美國海軍研究實(shí)驗室(NRL)的科學(xué)家們近日則研究出了將農業(yè)廢棄物轉化為碳化硅的方法,用于高性能電子設備,大大提升了這些“廢品”的價(jià)值。
研究人員發(fā)現,農業(yè)廢棄物中含有大量的硅石成分,并以分子狀態(tài)存在;與碳氫化合物類(lèi)似。根據這一發(fā)現,NRL的Syed B. Qadri博士成功將農作物轉化為含有納米結構和納米棒的多型碳化硅。NRL對農業(yè)廢棄物進(jìn)行高溫分解處理,生成碳化硅的晶相,這種非常穩定的復合物以納米晶體、納米棒和納米線(xiàn)等多種形態(tài)存在。通過(guò)有選擇性的對農業(yè)廢棄物進(jìn)行加熱和冷卻,工作人員能夠系統地總結出加熱和冷卻對碳化硅形成的影響。實(shí)驗發(fā)現,加熱和冷卻過(guò)程對于缺陷形成機制有著(zhù)直接的影響,從而影響著(zhù)這些納米產(chǎn)物的光學(xué)、電子和結構性能。
碳化硅的擊穿電壓較高,化學(xué)惰性好,熱導性能好,同時(shí)還具有寬帶隙、良好的抗輻射性和較高的機械硬度等特性,被廣泛應用在電子和結構型設備中。近年來(lái),科學(xué)家們發(fā)現碳化硅納米粒在中紅外納米光學(xué)、化學(xué)傳感和光學(xué)材料方面能夠出色的替代傳統的等離激元金屬。
NRL的這項研究還得到了美國材料科學(xué)技術(shù)委員會(huì )和美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校的贊助支持。
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