浙江大學(xué)化學(xué)系黃建國教授用實(shí)驗(yàn)室的普通濾紙和二氧化鈦薄膜,制作出一種新型納米紙,這種材料能與多種分子結(jié)合并展現(xiàn)不同特性,實(shí)現(xiàn)材料應(yīng)用上的“百搭”。該項(xiàng)成果的發(fā)布,引起社會(huì)各界的高度關(guān)注。
之所以選擇用普通的濾紙和二氧化鈦?zhàn)鳛榛静牧,黃建國教授這樣解釋,濾紙是一種普通的原木漿紙張,由無數(shù)的纖維素纖維組成,具有自然形成的從宏觀到納米以至分子層次的階層結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)的精細(xì)非人力所及,而二氧化鈦水解后產(chǎn)生的羥基具有足夠的化學(xué)活性,能夠和絕大多數(shù)的分子相結(jié)合,這兩種材料的特性共同決定了納米紙“萬金油”的特點(diǎn)。
黃教授通過一種特殊的手段,將二氧化鈦薄膜包裹在濾紙上,使二氧化鈦在納米級(jí)的纖維素纖維周圍形成了一個(gè)薄殼,即每一根納米纖維都被極薄的二氧化鈦膜所包裹,形成一張?zhí)厥獾募{米紙。從肉眼看,納米紙的外觀與普通濾紙沒有差別,但卻擁有了“百搭”的奇異功能。如果用含有其他分子的溶液繼續(xù)浸潤納米紙,就可以制造出不同用途的新材料。
黃建國在納米紙纖維上“鋪”了一層名為萘胺的染料,讓納米紙變身為一遇亞硝酸鹽就變色的檢測試紙。按照試紙色彩的濃淡,可以大致判斷出亞硝酸根的含量,對于檢測腌制食品中的亞硝酸鹽濃度非常有效。這項(xiàng)研究于今年2月發(fā)表于英國《皇家化學(xué)學(xué)會(huì)進(jìn)展》期刊。
結(jié)合不同的分子,納米紙也可用于檢測水體中汞離子、氟離子的含量,甚至用于檢測DNA的特定序列段。而將碳氟鏈化合物與納米紙組合而成的防菌納米紙,還可用于食品保鮮與包裝。由于碳氟鏈化合物不親油,也不親水,于是納米紙也變得油水不沾,細(xì)菌也因此無法在納米紙上停留。
黃建國教授表示現(xiàn)在還很難具體估算納米紙究竟有多少種用途,但他認(rèn)為這是一個(gè)理想平臺(tái),可以針對具體問題設(shè)計(jì)出相應(yīng)材料,絕不會(huì)局限于目前嘗試的幾個(gè)方向。下一步他們將嘗試把處理后的納米紙用于癌癥、糖尿病等疾病的便捷檢測。