多功能納米粒子合成法可用于改善環(huán)境

美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)7月13日?qǐng)?bào)道稱，新加坡生物工程與納米技術(shù)研究院（IBN）開(kāi)發(fā)出一種新方法，利用有機(jī)溶劑提取水溶液中的金屬離子。這種方法不僅可用于合成各種多功能納米粒子，還可用于改善環(huán)境，清潔受到重金屬污染的水源。該項(xiàng)研究成果刊登在近期出版的《自然·材料學(xué)》雜志上。 　　報(bào)道稱，IBN的研究小組通過(guò)將金屬鹽水溶液和十二胺（DDA）乙醇溶液混合，成功地將水溶液中的金屬離子快速轉(zhuǎn)移到有機(jī)介質(zhì)之中。金屬離子會(huì)與DDA綁定，然后與有機(jī)溶劑一起被提取出來(lái)。這種有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)很低，很容易蒸發(fā)，因此可以通過(guò)蒸餾法移除。而這些從水相轉(zhuǎn)換成有機(jī)相的金屬離子則可成功地用于合成各種金屬納米粒子、合金納米粒子和半導(dǎo)體納米粒子。   
　　能夠溶于水的金屬化合物的用途相當(dāng)廣泛。通過(guò)這種方法，許多有用的金屬和可溶于水的稀有材料就可以輕易地用于合成納米粒子。相較于其他方法，IBN的方法使用可溶于水的廉價(jià)普通金屬作為前體物質(zhì)，成本低廉，效率高，可合成具有廣泛用途的多種類型納米粒子，包括金屬半導(dǎo)體納米復(fù)合材料和混合納米粒子。該方法簡(jiǎn)便易行，可在室溫下進(jìn)行，并且不會(huì)產(chǎn)生有毒的化學(xué)物質(zhì)，十分環(huán)保。   
　　該項(xiàng)研究的主要研究人員應(yīng)儀如博士表示，實(shí)驗(yàn)證明了使用這種方法將金屬離子從水相轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)相的有效性。使用該技術(shù)從水中提取各種金屬離子，將大大降低生產(chǎn)成本，使得制造各種金屬納米粒子、合金納米粒子、半導(dǎo)體納米粒子以及混合型納米粒子變得更容易，有助于設(shè)計(jì)制造出更具新奇結(jié)構(gòu)和多種用途的新材料。這種方法不僅可用于合成各種納米晶體，在環(huán)境保護(hù)方面也具有重要的應(yīng)用價(jià)值，如從水和土壤中提取重金屬污染物。
　　水源受到重金屬污染，是世界各國(guó)長(zhǎng)久以來(lái)面臨的一個(gè)難解問(wèn)題，不僅影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，更有害于人類的身體健康。要想純化受到重金屬污染的水源十分困難，其成本也十分高昂。而使用如甲苯等可清除金屬殘留物的有機(jī)溶劑來(lái)提取溶于水中的金屬非常有效。有機(jī)溶劑的密度要小于乙醇或水，會(huì)漂浮在水溶液之上。當(dāng)攪動(dòng)混合物時(shí)，金屬會(huì)完全脫離水和乙醇而溶于甲苯。這樣就可從水中提取金屬，而無(wú)需瀝出其中的礦物離子。除了鉛、汞這樣的高毒性金屬，其他一些貴重金屬，包括金、銀、銥和鋨，也能溶于水，也可以用此種辦法加以提取。