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手套箱:纳米材料制备的 “隐形守护者”

1980年代末‌,中国开始了对纳米材料的研究,主要集中在粉体技术和纳米结构的合成方面‌。‌1990年代初,中国科学家开始

1980年代末‌,中国开始了对纳米材料的研究,主要集中在粉体技术和纳米结构的合成方面‌。‌1990年代初,中国科学家开始探索纳米材料的制备方法,并取得了一些关键性突破,如1991年成功合成了中国第一个纳米粒子,1994年制备了国内首批金属纳米线。

随着科技的进步,工艺的升级,纳米材料制备对环境的要求愈发严苛,能控制气氛环境的手套箱,则成为了保障纳米材料制备过程中材料性能的关键设备。

空气中的水分和氧气可能与纳米材料发生化学反应,改变材料表面性质,影响其结晶过程,进而破坏纳米材料的精细结构与优良性能。

手套箱为纳米材料制备打造了一个可控的无水无氧气氛环境。手套箱的密封性能加上循环气体净化系统,可以持续不断地吸附箱内气体中微量的氧气与水分,将水氧含量控制在极低水平。在制备对氧、水敏感的零维纳米颗粒,如某些金属纳米颗粒时,手套箱能防止其氧化或水解,确保颗粒的纯度与稳定性,维持其独特的光学和催化性能。

无论是使用精密仪器还是手动搅拌等操作,操作人员都可以利用手套箱手套灵活地在箱内进行操作。不影响实验的前提下,还能避免外界空气的进入。这就好比给纳米材料制备过程穿上了一层 “防护服”,保障了从原材料处理到最终产品收集的每一个环节都在稳定、纯净的环境中进行。

手套箱的应用不仅局限于纳米材料的制备,它在半导体制造、锂离子电池生产、材料合成以及生物医学研究等多个高科技领域同样发挥着重要的作用。

目前,自动化与智能化技术正逐步融入手套箱设计中。通过集成机器人手臂、自动化样品转移系统以及远程监控软件等,操作人员可以在不直接接触手套箱内部环境的情况下,远距离完成复杂且精细的实验操作,提升了实验的安全性和精确性。