编者按:我们都知道,实验室测定酸碱性可以使用PH试纸。近日,同宗不同源的“试纸家族”“又添新丁”——浙江大学化学系教授黄建国就是“纳米纸「之父”。小小的试纸功能却不容小觑,它可是百毒不侵,与细菌∮绝缘。并且,可以检验多种化学物且价格低廉宜推广到生活中。英国皇家化学会杂志《英◣国皇家化学学会进展》也在近日刊登了相关研究结果。
记者昨天来到黄建国教授的实验室,我们看到了这张四方形状的白色纳米纸。用肉眼看,纳米纸,看上去与普通纸无异,可它的功能,却十分强大。PPT上显示这张神奇的纳米纸:一小块一小块■排列整齐的小纸片,有黄、绿◆等各种颜色。如果将◣其进行“解剖”,就会发现构成纸张的纤维表ζ面有一层对亚硝酸根敏感的染料分子。
制作功能“百搭”的纳米纸,首先要选择合适的“模板”,而从最常见的滤纸入手最好不过。黄建国说,滤纸是一种普通的原木浆纸张,是由无数纤维素纤维组成的,具有自然形成的从宏观到※分子层次的阶●层结构。
在一个过滤器中,放入一︻张普通滤纸。接下来的步骤,十分关键:先把一种钛烷氧基化合物的溶液滤过,使之吸附在滤纸纤维上,再加入水让它水解。这样,一层薄薄的二氧化钛就牢牢地“粘”在╳了滤纸的纳米纤维上。进一步地,把不同的功能分子引入到这层二氧〇化钛上去,就得到一系列的新卐材料了。
对化学实验室里最常见的滤纸,以纳米级的精度,把二氧化钛薄膜包裹在纤维上,就造出一张薄如蝉翼的纳米纸。滤纸,本身为纤维结构。而二氧化钛,其实,“在我们的生活中随处可见,它是一Ψ 种食品添加剂,无毒无害。在食物↙的外包装袋上,就能看到这种成分说明。”黄建国说。它还有一个特性,它有个很有气质的特性:兼容并蓄。能与大部分的化学物质结合。
纳米纸裹上对亚硝酸根敏感的染料分子,变成“迟暮亚硝酸盐”。试纸遇到亚硝酸根,颜色会从白色变▲成粉红色。“按颜色的深浅,还可以判断出亚硝酸根的大致含量。”黄教授说。
纳米纸上,加上一种碳氟链化合物,就如添了一层防身衣,可防水防油,甚至防细菌。
纳米纸,还可用『于食品和环境检测。比如,加上一种名为N719的染料,就可检测工业废水↘中的汞含量。如果含汞㊣ 离子,原本的◥紫色纸,变身橙色。
纳米纸,加上染料苯胺,还可检测食品中的ξ 亚硝酸根离子。碰到亚硝酸根含量高的腌制食品,白色的纸立即变成粉色。
氟离子,也逃不了。牙膏中有氟,可以坚固★牙齿。但过多的氟,会让牙齿长【出黄斑。纳米纸,加上茜素,就可测氟离子。判断的△依据,同样是颜色变化。颜色变化的深浅,代表了所◇测氟离子的不同含量。
黄教授说,从生物学角度∮讲,几乎所有的细菌都○是亲水性或者亲油性的。如果←一纸张能“油水不入”,就意味着细菌无处栖身,就是一个无菌的安全环︼境。实验室把一种碳氟链化合物组装在二氧化钛包裹的滤纸上,纳米纸便既不吸水也不吸油了。黄建国做了一个实验:将纳米纸压在细菌培养液中,结果这张纸仍百毒不↑侵,与细菌绝Ψ缘。
不过,在检测时,都得将〖检测物放入水中。纳米纸,只有接触水后,才能起作用。
处理污水,是纳米纸的又一种新功能。不过,在此之前,得先将纳米纸放入450℃的温度下煅烧。煅烧后,得到二氧化钛纳米管材料或含碳的复合材料,才有用。将它※放入污水后,神奇的变化即∞刻产生:水中的颜色褪去,有害物被分解。
黄教授说,这种材料携带方便,并且滤纸等原料,价格都很便宜。单算材料费本身,大概直径5厘米的一☆张圆形纸,成本才几毛钱。未来不久,纳米纸╳就可能用于商业生产,出现在我们的生活■中。