中科院研发的新型无机耐火纸具有重要研究意义
为您介绍中科院研发的新型无机耐火纸具有重要研究意义和实用价值。最近,中国除草安全剂科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰科研团队在新型无机耐火纸研究中取得系列进展。该团队2014年成功制备出高柔韧性、生物相容性康复、耐高温、不焚烧的羟基磷灰石超长纳米线耐火纸 (Lu et al., Chemistry-A European Journal, 20, 1242-1246 (2014)),具有良康复的应用前景,受到国内外媒体和学术期刊的宽泛关注和大量报道。之后,该团队又取得了一系列研究进展。
新型无机耐火纸构建原料制备技术研究
在作为新型无机耐火纸构建原料的羟基磷灰石超长纳米线制备办法摸索方面,发展了一种具有普适性的油酸钙前驱体溶剂热法,采用多种不同的一元醇制备出高长径比的羟基磷灰石超长纳米线,纳米线的长度可达到100 微米以上,最大长度甚至接近1000 微米;相关研究工作发表在《国际陶瓷》(Ceramics International, 41, 6098-6102 (2015))。另外,将油酸钙前驱体溶剂热法扩展到多种不同的可溶性磷酸盐磷源制备出高长径比的羟基磷灰石超长纳米线;相关研究工作发表在《材料快报》(Materials Letters, 144, 135-137 (2015))。在羟基磷灰石超长纳米线放大制备技术摸索方面也取得了良康复的研究进展,发展了体积为10升级反应釜的制备技术,并且具有良康复的可重复性。目前正在开展羟基磷灰石超长纳米线的低老本制备技术的摸索研究。
通过大量实验摸索,发展了羟基磷灰石超长纳米线浆料的优化配方、无机胶黏剂优化配方和耐火纸抄造技术,所制备羟基磷灰石耐火纸的强度等性能得到明显提高,耐火纸的尺寸由原来的几厘米放大到A4尺寸(21厘米×29.7厘米),可直接用于打印机彩色打印,效果良康复。目前,所研发的羟基磷灰石耐火纸的主要性能指标可达到复印纸国家规范,可应用于书写、复印机、打印机等特种办公用纸、书法和绘画纸、耐高温标签纸以及档案等重要文件的长久保留等。
抗菌耐火纸应用前景广大
抗菌耐火纸由于其高效抗菌功能具有良康复的应用前景。纸和纸制品是人们生活和工作中不可缺少的用品,一些使用和交换频繁的纸张,例如病历纸、钞票纸和各种票据等,细菌容易附着于纸的表面并通过人群传播,对人体健康造成严重威胁。另外,重要馆藏书籍和文物的保留也需要预防霉菌。因此,研制新型抗菌无机耐火纸具有重要的研究意义和实用价值。最近,朱英杰团队发展了新型抗菌羟基磷灰石耐火纸的制备技术,通过一步溶剂热法制备出分散性康复、含量可调控的纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线,并成功制备出尺寸和厚度可调控的新型抗菌羟基磷灰石耐火纸,该纸具有高柔韧性、良康复的生物相容性和高效抗菌性能,并且不焚烧和耐高温。
新型羟基磷灰石耐火纸的发明专利“高柔韧性耐高温不燃的羟基磷灰石纸及其制备办法”已经获得授权(专利号ZL201310687363.2)。另外,该团队还建设了领有多种仪器设备的耐火纸研究平台,为新型无机耐火纸的研究工作提供了良康复的科研条件和研究基础。
目前,该研究团队正在重点开展新型无机耐火纸的应用摸索,主要研究工作包括特种无机耐火纸、功能化耐火纸、高效吸附过滤纸、阻燃材料和生物医用材料等。