石墨烯纳米布尔改善压缩气体储存

在赖斯大学创造的复合材料几乎不受气气，可能导致汽车压缩天然气的高效存储。用电子显微镜拍摄了65微米宽的聚合物膜，含有微小量的增强石墨烯纳米纳米，即当地气体分子是“曲折”来逃避。

通过向热塑性聚氨酯添加改性的单原子厚石墨烯纳米，稻米大学的研究人员开发了一种增强的聚合物材料，对于加压气体更不可渗透，而不是储气箱中使用的电流金属更轻。

休斯顿 - 米饭大学的发现旨在制造在压缩天然气压缩的车辆更加实用。它也可能延长瓶装啤酒和苏打水的保质期。

化学家詹姆斯巡回赛的稻米实验室增强了一种聚合物材料，使加压气体更不可渗透，比现在用于含有气体的罐中的金属更轻。

该组合可能是一个用于汽车行业的呼应，以压力用于市场消费汽车，这些汽车使用更便宜的天然气。它也可以在食品和饮料包装中找到市场。

斯内西亚和匈牙利的旅游和他的同事们在美国化学学会ACS Nano的在线版本本周报告了他们的结果。

巡回巡回巡回巡回赛说，通过将改性的单原子 - 厚石墨烯纳米（GNRS）加入热塑性聚氨酯（TPU），使气体分子更难以逸出1000倍。这是由于丝带甚至通过材料分散。他说，因为气体分子不能穿透到GNR，所以他们面临着自由的“曲折路径”。

研究人员认为，研究人员认为是一种坚实的二维石墨烯，这可能是天然气的完美障碍，但是石墨烯的生产尚未实用，巡回赛说。

但石墨烯纳米队已经存在。Tour的突破性“解压缩”技术将多壁碳纳米管转变为GNRS，于2009年首先揭示，已为工业生产进行许可。“这些是在散装中生产的，这也应该使容器更便宜，”他说。

电子显微镜图像显示嵌入在嵌段共聚物中的石墨烯纳米波氏。在稻米大学创建的复合材料显示了含有压缩天然气和食品包装的承诺。

研究人员由大米研究生长生Xiang生产复合材料的薄膜通过用十六烷和TPU处理的溶液铸造GNR，是聚氨酯的嵌段共聚物，即硬质和软材料。少量的处理GNR占复合材料重量的0.5％。但是，重叠的200到300纳米宽的丝带分散得很好，使得它们几乎如含有气体分子的大片石墨烯一样有效。Tour表示，GNRS的几何形状使得它们远远优于石墨烯片进行加工成复合材料。

它们通过将加压的氮在一侧和另一侧的真空中施加加压氮气来测试GNR / TPU薄膜。对于没有GNR的薄膜，随着氮气逸出到真空室中，压力在约100秒内降至零。含有0.5％的GNR，压力没有超过1,000秒的推动，它只略微超过18小时。

应激和应变试验还发现0.5％的比例是提高聚合物强度的最佳选择。

“这个想法是增加坦克的韧性，使其不可渗透到天然气。”“随着汽车制造商思考具有天然气的动力汽车，这变得越来越重要。可以在压力下处理天然气的金属罐通常比汽车制造商想要的更重。“

他说，材料可以帮助解决食品包装中的长期问题。

“记住你是个孩子的时候，你会得到一个气球，第二天会萎缩吗？这是因为天然气分子通过橡胶或塑料，“巡回赛说。“科学家们花了多年的时间，以如何为苏打水制作塑料瓶。一旦，除了一个玻璃瓶之外，你就无法在任何一块玻璃瓶中获得碳酸饮料，直到它们突出如何改变塑料以含有二氧化碳泡沫。甚至现在，瓶装苏打水在几个月后持平。

“啤酒有一个更大的问题，并且在某些方面，这是反向问题，”他说。“氧气分子通过塑料进入并使啤酒变坏。”巡演说，有效不透水的瓶子可能会导致啤酒在架子上保持新鲜的啤酒，这是追求的。

本文的共同作者是迪南哈希姆，郑艳，志威彭，志洲光，戈登阮和塞缪尔;稻校友巴黎科克斯; Bostjan Genorio，米饭和现在是斯洛文尼亚卢布尔雅那大学助理教授的前博士后研究员; Akos Kukovecz，化学副教授，匈牙利
大学匈牙利大学应用和环境化学主管ZóltanKónya; Cochin科技大学的研究学者派法·斯多普特·印度;米饭高级教师罗伯特·瓦吉特;和普利克尔Ajayan，Benjamin M.和Mary Greenwood Anderson机械工程和材料科学教授和米饭的化学。Tour是T.T.和W.F.Chao Chemistr椅子以及稻米机械工程与材料科学教授和计算机科学。

空军研究实验室通过大学技术公司，海军研究办公室穆里石墨烯计划和科学研究空军办公室穆里计划支持这项研究。

出版物：长生Xiang等，“官能化低缺陷石墨烯纳米米布尔和聚氨酯复合薄膜，用于改善气体屏障和机械性能，”ACS Nano，2013; DOI：10.1021 / nn404843n.

图片：长生翔/稻米大学;旅游集团/赖斯大学