全國(guó)上下正在如火如荼地開展垃圾分類回收工作。還在因?yàn)楦衫鴿窭鴷烆^轉(zhuǎn)向的你知道嗎，除了我們的日用生活垃圾，高科技的納米材料也需要進(jìn)行分類回收。記者從中國(guó)科技大學(xué)獲悉，日前，該校俞書宏院士課題組結(jié)合近年來的研究進(jìn)展，對(duì)回收和再利用納米材料合成過程中產(chǎn)生的有價(jià)值元素進(jìn)行了總結(jié)和展望，強(qiáng)調(diào)了回收再利用對(duì)于納米材料的綠色可持續(xù)發(fā)展合成策略的重要性。該觀點(diǎn)對(duì)于納米材料的宏量制備和商業(yè)應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義，其相關(guān)論文發(fā)表在了最新一期國(guó)際期刊《ACS：材料快報(bào)》上。
納米材料是現(xiàn)如今最熱門的新型材料。它理化性質(zhì)優(yōu)異、可宏量制備，商業(yè)化應(yīng)用也受到了越來越多的關(guān)注。近年來，曾經(jīng)神秘的納米材料，逐漸進(jìn)入到我們生活的方方面面：防曬霜、化妝品、防水紡織品、鋰離子電池、玻璃圖層、網(wǎng)球拍……
微小尺寸的納米材料，因其特殊的物理及化學(xué)性質(zhì)帶來便利的同時(shí)，與人類健康、環(huán)境和安全相關(guān)的潛在風(fēng)險(xiǎn)也隨之而來。例如，某些納米材料可能繞過重要生物保護(hù)機(jī)制(如血腦屏障)，或在進(jìn)入環(huán)境后對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。因此，對(duì)于納米材料污染物的回收處理顯得尤為重要。
常用的納米材料回收方法主要有納米催化劑的磁回收、利用不良溶劑對(duì)納米材料進(jìn)行回收、通過吸附載體對(duì)納米材料進(jìn)行回收等。通過這些方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高價(jià)值、資源受限以及高毒性納米材料的有效回收和再利用。然而，上述回收策略通常只涉及廢棄納米材料的回收，忽略了對(duì)納米材料制備過程中產(chǎn)生的材料損耗和廢棄產(chǎn)物的回收處理。納米材料通常是由價(jià)格高昂的試劑以及原材料制備而來，如果將這些廢棄產(chǎn)物處理掉，會(huì)大大增加生產(chǎn)成本以及環(huán)境危害。如何回收再利用納米材料合成后的廢棄產(chǎn)物，對(duì)于降低成本和減少環(huán)境污染具有非常重要的意義。
根據(jù)廢棄產(chǎn)物的不同種類，納米材料可以進(jìn)行化學(xué)合成。此外，納米材料的綠色可持續(xù)制備，還包括物理合成以及納米材料的分離和提純等。例如金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管的分離，需要經(jīng)過選擇性的聚合物包覆之后，通過離心沉降后才能有效分離。一般此類聚合物價(jià)格昂貴，通過將該類聚合物進(jìn)行回收再利用就可以有效降低金屬性或者半導(dǎo)體性碳納米管的提純成本。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士課題組通過設(shè)計(jì)合理的化學(xué)和物理回收策略，成功對(duì)碲和銀納米晶模板反應(yīng)制備多種功能納米材料時(shí)產(chǎn)生的碲和銀廢棄離子進(jìn)行了有效回收，并利用其制備了高質(zhì)量的碲和銀納米線。對(duì)于各類模板反應(yīng)，大部分的碲和銀元素都得到了回收再利用。通過該過程，高效地回收了過去被隨意丟棄的有毒元素碲和貴金屬元素銀，大大降低了以此為模板制備多種功能納米材料的成本和對(duì)環(huán)境所造成的危害，此前，相關(guān)科研成果還分別發(fā)表在了國(guó)際期刊《歐洲化學(xué)》(Chemistry-A European Journal, 2015)和《中國(guó)科學(xué):材料》 (Science China Materials, 2016)上。
王金龍 盧虹宇 新安晚報(bào) 安徽網(wǎng) 大皖客戶端記者 陳牧
