环保材料APET和PET如何区分?哪位行家可以跟我说说?谢谢!!!
APET化学名称为:非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯,是一种吸塑材料。
APET吸塑材料:聚酯片材(PET
SHEET)也称聚酯硬质胶布,是热塑性环保塑胶产品,其边料与废品可回收,其所含化学元素同纸张一样为碳、氢、氧,属可降解性塑料。用这种材料制成的包装产品丢弃后,最终成为水和二氧化碳。
A-PET环保胶片广泛用于化妆品、食品、电子、玩具、印刷等行业的包装,如各种高档吸塑包装、折盒、胶筒、窗口片等。典型应用是热收缩聚酯薄膜。
化工中的PET
聚对苯二甲酸乙二醇酯
英文名:
polyethylene
terephthalate,简称PET。
PET
是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
PET主要原料对二甲苯和对苯二甲酸(PTA)大量用作纤维,可分为非工程塑料级和工程塑料级两大类。
PET具有优良的特性(耐热性、耐化学药品性。强韧性、电绝缘性、安全性等),价格便宜,所以广
泛用做纤维、薄膜、工程塑料、聚酯瓶等。国际上聚酯类热塑性塑料工业化产品有以下6个方面(已形成工业化的有商品出售)。
(1)液晶聚合物
(2)聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)
(3)聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)
(4)聚对苯二甲酸乙二醇酯工程级PET
(5)聚对苯二甲酸乙二醇酯标准级PET
(6)聚对苯二甲酸乙二醇酯回收级PET(包括共混物及100%
回收料)
市场上的主流包装材料为塑料包装、纸制品包装和金属罐包装等。
塑料包装材料
常用塑料饮料包装材料有的聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚丙烯PP、聚对苯二甲酸乙二(醇)酯PET、聚偏二氯乙烯PVDC等。
从整个世界包装业的发展看,尽管塑料包装材料一直经受环境问题的严重挑战,但塑料包装在包装工业中仍成为需求增长最快的材料之一。
为适应新时代的要求,塑料包装材料除要求能满足市场包装质量和效益等日益提高的要求外,还进一步要求其节省能源、节省资源,用后易回收利用或易被环境降解为技术开发的出发点。
高性能、多功能性塑料包装材料正成为许多国家开发的热点,并已有部分产品投入了工业生产。这类材料包括高阻渗性、多功能保鲜性、选择透过性、耐热性、无菌(抗茵)性以及防锈、除臭、能再封、易开封性等特性,其中以高阻渗性多功能保鲜、无菌包装材料等发展更为迅速。另外,近年来正在研究开发的纳米复合包装材料正受到关注。
1. 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)
PEN的树脂结构与PET十分近似,但PEN在所有方面的性能都优于PET,它具有如下特性:
热变形温度比PET高30℃,达到100℃,可以用于热灌装;玻璃化温度比PET约高40℃,同时其拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度也较高,故PEN的尺寸稳定性好,热收缩率低、长期耐热性好;耐酸、耐碱、耐水解性和耐一般化学药品的性能优于PET;是各种塑料中气体阻隔性较好的一种,对氧气、二氧化碳、水的阻隔性分别比PET高4倍,5倍,3.5倍;与PET相比,PEN对有机溶剂的吸附性较小,本身游离、析出性也低;结晶度低于PET,易制得厚壁透明瓶;具有良好的抗紫外线性能和很好的卫生性能。
目前瓶类包装容器已成为PEN的主要市场。由于PEN具有优良的特性,用PEN吹制的PEN瓶,性能优于PET瓶。
PEN瓶透明、热灌装温度可达约100℃,对紫外线、氧气、二氧化碳阻隔性好,并且耐化学药品,用于饮料、啤酒、婴儿食品的包装,具有很大的实用性和市场。特别是在啤酒包装方面,更弥补了PET和玻璃的缺陷,成为近年来的热点话题。
2. 聚偏二氯乙烯(PVDC)
PVDC是一种淡黄色、粉末状的高阻隔性材料。除有塑料的一般性能外,还具有自熄性、耐油性、保味性以及优异的防潮、防霉等性能,同时还具有优良的印刷和热封性能。
PVDC是当今世界上塑料包装中综合阻隔性能比较好的一种包装材料。它既不同于聚乙烯醇随着吸湿增加而使阻气性急剧下降,又不同于尼龙膜由于吸水性使阻湿性能变差,而是一种阻湿、阻气都比较好的高阻隔性能材料。它不但有优异的高阻隔性能,还具有优异的印刷性能、复合性能和透明特性。
3. 聚吡嗪酰胺(PZA)
PZA聚合物是一种高度透明、有良好操作性能,并能阻抗水溶解的材料,适用于大多数热成型工艺,可使用传统加工设备,包括薄板和薄膜的挤出设备,吹膜制造、纤维抽丝以及注塑加工等设备。它与PET相比有着良好的价格和性能潜力,它还能提供优良的粘合性能和光泽特性,并具有良好的金属化特性。PZA聚合物可用于酸奶包装纸盒等。
随着塑料包装产品质量的提高和功能性增加,新的包装用塑料品种不断的被开发出来,同时原有的塑料品种用途也进一步拓宽。
纸类包装材料
纸制品包装材料最大特点是环保,可以循环再利用。纸作为饮料包装材料主要是内面或外面与聚已烯PE膜和铝箔复合制成纸塑铝包装容器,使之具有一定的密封性、防潮性及防水性。如人们常见的利乐包、康美包,形状有屋顶包、无菌方形砖等。主要用于短期保鲜的鲜奶、酸奶和长期保鲜的牛奶饮料及果汁等。
纸类包装材料的优点是成本低、较经济、重量轻,属绿色环保包装、无公害产生。但其耐压性和密封精度都比不上玻璃瓶和金属罐,也不能进行加热杀菌。因此,预成形纸盒在保存过程中会因聚乙烯氧化而降低热封性能,或因折痕或低于纤维硬化失去弹性变为不平整,给灌装成型机造成供料困难。
这个很复杂,不是肉眼能看出来的。
1 包装用聚酯家族的骨干
1. 1 PET(聚对苯二甲酸乙二酯)
由于PET可以方便地通过快速冷却的方法得到基本处于非晶态、高透明、易拉伸的PET制品,所以作为包装材料时,PET 既可制成双向拉伸包装膜,又可由非晶态瓶坯得到高强度、高透明的拉伸吹塑瓶,还可以直接挤出或吹塑成非拉伸中空容器。PET 薄膜具有透明、耐油、保香、卫生可靠和使用温度范围广等性能(高温蒸煮和冷冻包装均可) ,但热封闭性差,必须与其他薄膜(热封层) 复合使用,且价格较通用塑料薄膜高,限制了PET薄膜在包装上的应用。PET 中空容器尤其是拉伸吹塑瓶,充分发挥了PET 的性能,对内容物有良好的展示效果,且成本较低。因此,PET作包装材料时基本上都是采用拉伸吹塑成型的,其中应用最多的是2 L 以下的小型瓶。
PET 瓶以其优越的性能、较为低廉的成本及对环境保护的适应性,在和其他包装材料(玻璃、马口铁、PE、PVC 等) 瓶类的竞争中得到了迅速发展,但其耐热性、阻气性欠佳,限制了他在热灌装和要求气密性高的场合应用,并引起人们高度重视。在提高和改进其性能的过程中,聚酯包装获得了新的发展。一是改进耐热性。普通PET 瓶不能用于果汁、茶等需热灌装的物品包装,目前通过研究已开发了3 类实用的耐热聚酯瓶:热定型瓶,可达到85 ℃灌装的要求PET/ PEN 合金瓶,PEN 耐热性高,在普通注拉吹设备上可制得符合80 ℃以上热灌装要求的瓶子,倘若再经热定型处理,热灌装温度可达90 ℃以上与耐热性聚芳酯等制成多层复合瓶,以提高耐热性。
二是提高阻气性。尽管PET 的气体阻隔性远高于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料,但对于啤酒、白酒、香水等保鲜、保味要求较苛刻的产品仍然不能满足要求。提高阻气性的方法主要有3 种。(1) 多层复合,以PET为主,加入PVDC、EVOH、MXD6、PEN等其他气密性好的材料做成3 层或5 层瓶(2) 采用特殊处理方法,如在PET 瓶内或外层涂布环氧阻隔层,或进行等离子体处理(ACTIS 技术) (3) 用其他阻隔性树脂成型,以PEN 或PEN 与PET的共聚或共混物为原料,既提高了瓶子的阻气性,又提高了瓶子的耐热性,可满足啤酒保存3~6 个月的要求还可以碱洗消毒,重复使用,从而降低成本。因为前两种方法有透明性差、回收处理困难、工艺复杂、设备要求特殊等问题,而且虽然气密性提高了,但耐热性较差,只能适应无菌灌装的场合。我国啤酒行业大都采用灌装后巴氏消毒的技术,所以采用PEN 或与PET的共聚、共混物为原料,通过现行PET瓶吹制设备和工艺进行成型,是适合我国国情的啤酒塑料包装发展方向,值得引起有关部门和企业的重视。
目前我国非纤维用PET(polyethylene terephtha2late) 的生产能力为64. 9 万t/ a ,因此开发其他领域PET 的应用成为目前行业关注的热点。由于PET目前在应用方面存在三大制约因素: ①熔体强度差②结晶速度较慢③尺寸稳定性差,因而不能满足工业上快速注塑成型的需要。
高黏度聚对苯二甲酸乙二酯(HVPET) 属结晶型高分子聚合物,黏度高,具有优良的耐热、耐光、耐酸、耐低温、耐油、耐冲击等特性,产品具有结晶性、定向性好、重量轻、强度高、气密性好等特点,其制品表面光洁,透明无毒,卫生,可直接用于食品包装。
在包装诸如优质汤、意大利面酱、苹果酱、果酱和果冻等食品的时候不再使用玻璃瓶,而是改用聚对苯二甲酸乙二酯(PET) 材料制成包装罐。这些包装罐使用安全而且不会破碎,为了方便取用,在这些塑料罐的侧面还带有模制的把手。在一次国际包装展示会上,包括施马尔巴赫鲁贝卡公司在内的几家公司展示了几款使用透明PET 材料制成的牛奶瓶,这在质量上大大优于通常使用的不透明HDPE(高密度聚乙烯) 材料制造的奶瓶。
1. 2 PEN( 聚萘二甲酸乙二醇酯)
1998 年世界包坛上引人注目的是聚萘二甲酸乙二醇酯( PEN) 新型“聚酯”包装材料。这是由于PEN 的分子结构与PET 相似,只是以萘环代替了苯环,因此PEN 比PET 具有更优异的阻隔性,特别是阻气性和防紫外线性,耐热性好(普通非晶态PEN热变形温度达100 ℃,而PET 仅为70 ℃) 等。由于采用工业化生产PEN ,不久的将来定会大量进入包装领域,必将引发PET之后的又一次包装革命。日本青木公司与Shell (壳牌) 公司共同开发了婴儿食品用的PEN 广口瓶,所用树脂为Shell 公司生产的Hipertuf 90000 ,生产设备为青木的100LL220 注拉吹成型机。PEN 瓶可承受低酸性食品要求的消毒条件(116 ℃、63 min) ,货架寿命16 个月以上,几乎与玻璃瓶无异。按照PEN/ PET 用量为10/ 90 计算,每kg 价格仅为2. 00 美元(而PEN 价格每kg 11 美元) ,可见具有明显的价格优势。
PEN 新材料的快速发展受益于PEN 原材料———对萘二甲酸(NDC) 的工业化生产,这将归功于美国Amoco 公司和日本三菱公司,以及开发生产PEN 的公司。此外,由于PEN 的优点,因而在饮料、啤酒、化妆品的包装方面亦有广阔前景。
1. 3 PBS( 聚丁二酸丁二( 醇) 酯)
目前,国际上对可生物降解且具有良好经济性的聚合物材料越来越重视,合成脂肪族聚酯由于其生物降解性和经济性,已成为当今国内外研究的热点之一,它的合成方法有生物发酵和化学合成法。前者主要用来合成羟基脂肪酸酯( PHA) ,其合成的聚合物成本较高后者主要合成线型聚酯,采用开环和缩合法,且可对产品进行分子设计,成本较低。脂肪族聚酯因熔点都较低,不能单独作为塑料使用,其中聚草酸酯和聚丁二酸丁二醇酯则属例外。聚草酸酯由于难于达到较高相对分子质量和稳定性差,实际应用困难,而聚丁二酸丁二醇酯因具有良好的热稳定性和可得到高相对分子质量的产品受到青睐。
清华大学化工系高分子研究所采用化学合成法成功合成了线型聚酯———聚丁二酸丁二醇酯。合成工艺包括酯化和后缩聚反应。后缩聚可在真空有扩链剂存在下在挤出机中进行,也可在高真空、高温下进行。采用该法合成的树脂,可直接挤出成型制品,生产效率可进一步提高。目前,该研究所已进行了以下工作:通过控制适宜的反应条件和合成或寻找新型催化剂,使产品具有较高的相对分子质量研究了催化聚合反应及其生物降解机理合成了多种扩链剂,探讨与预聚聚酯端羟基快速反应的扩链剂,使反应能在挤出机中完成采用不同的共聚单体,使它们与丁二酸和丁二醇酯进行共聚反应,对线型聚酯进行分子设计,调节其力学性能和生物降解性,以满足不同领域的应用要求研究了线型聚酯的结构与性能的关系以及在不同条件下的微生物降解性。目前聚丁二酸丁二醇酯仅在日本有小批量产品问世,清华大学研制的产品的相对分子质量已达到日本产品水平。现正在进行机理和应用开发研究,并计划进行中试和扩大生产。
2 聚酯应用的主要包装领域
2. 1 饮料包装
在饮料包装中,聚酯瓶应用最为成功的是碳酸软饮料( CSD) ,如可乐、雪碧等,CSD 用瓶已占PET瓶总量的1/ 3。PET 瓶具有外观漂亮、设计灵活、强度高、对二氧化碳密封性好和可靠的卫生性,使聚酯瓶成为CSD 理想的包装容器,被CSD 行业广泛采用。中国饮料工业协会1998 年的统计资料表明,中国CSD 包装中PET瓶占57. 4 % ,其次是易拉罐和玻璃瓶,分别占31 %和7 %。
2. 2 食用油包装
PET 瓶耐油性好、透明、无毒、无味、不易破碎,对氧气的阻隔性好,对紫外线亦有较好的遮蔽性,可保护食用油长期免受氧化而不变质。国外已得到成功应用,近年来国内对这方面的需求不断上升。
2. 3 调味类商品包装
酱油等液状调味品是聚酯瓶的一个巨大潜在市场。PET瓶保香性好、质轻、不易破碎等特性是它在该领域应用的有利条件。早在1995 年,日本在这方面的应用量就已超过3 万t ,占PET 瓶总消耗量的13 %。我国此类商品仍主要采用玻璃瓶包装,聚酯瓶的应用尚处于起步阶段。
2. 4 啤酒包装
我国是啤酒生产大国,2000 年突破2 140 万t ,居世界第二位。随着饮料业的高速增长,聚酯包装瓶行业发展前景十分光明。PET 瓶具有质量轻、价格低、使用安全性高等优点,而且具有较好的环保节能特性,生产能耗还可降低50 %左右。软饮料市场的快速增长,使PET 瓶在过去5 年中的年消费增长达到18 % ,已居塑料食品包装之首。特别是灌装饮料的热灌装PET瓶已成为PET 瓶增长最快的品种,年增长率超过50 %。随着PET 聚酯啤酒瓶的出现,更为它提供了广阔的发展空间。目前美、英、日等国已有部分啤酒生产厂采用聚酯瓶包装。若以我国2000 年啤酒产量超过2 000 万t 为基数,大约可消耗250 亿~300 亿只啤酒瓶(包括回收再用) ,即使部分替代,其市场前景也不可估量。
2. 5 农药、医药、日化产品包装
聚酯瓶可用于部分农药包装,采用聚酯生产的低成本PET农药瓶已在国内投入生产。PET 瓶安全、卫生,有良好的防潮、隔氧和展示功能,使得PET瓶在医药包装领域得到了应用。化妆品、洗涤剂等日化产品,也是聚酯瓶应用的一个巨大市场。PBT、PEN 瓶的良好耐化学药品性、保香性、高透明、对紫外线的屏蔽性和造型设计的灵活性正是化妆品等日化产品所期望的特性。因此,聚酯瓶在日化产品包装上的应用相当广泛,尤其新型阻气、紫外线屏蔽的PEN 树脂瓶在香水、化妆品包装上将占有一席之地。
近日,来自澳大利亚墨尔本大学的研究人员在Nanophotonics上以 Nanowires for 2D material-based photonic and optoelectronic devices 为题发表综述文章,系统综述了近年来各种纳米线在光电子学和光电子学中的应用,以及纳米线与二维材料的结合。这篇综述文章介绍了纳米线作为谐振器或/和波导,以提高光子集成电路中用于光增强和引导的二维材料的性能。此外,本文还介绍了在光电子领域研究的纳米线和二维材料的混合。本文综述了纳米线与二维材料在光电子学和光电子学中的杂交,并对未来的研究进行了展望。
图1. 二维材料和纳米线耦合的示意图
图源:Advanced Materials 33, 2101589 (2021).
几十年来,光与物质相互作用的研究越来越受欢迎。最近的重点是提高光与物质相互作用的强度,以实现紧凑的集成光子电路、高效的光子器件和多功能光电子系统。二维材料是现代科学中研究最活跃的材料之一。使用二维材料进行研究有很多优点。例如,二维材料提供了良好的机械性能,例如高度可弯曲和可拉伸,而不会造成损坏。此外,通过简单地使用胶带从大块晶体中剥离二维材料,可以轻松创建原子级光滑、单层或几层样品,这增加了实验室研究中二维材料的使用。通过剥离方法,二维材料可以转移或堆叠到任何材料上,而无需考虑晶格失配问题。到目前为止,研究人员已经确定了一个二维材料库,其特性从金属到绝缘体不等,这些材料有时表现出独特的特性,如高导电性、高非线性或依赖谷值的电/光响应。
纳米线与二维材料的杂交使二维材料能够更好地作为光子和电子器件发挥作用。纳米线可以由金属、半导体或绝缘体制成。金属纳米线用途广泛,因为它们既可以用作电极,也可以用作光子元件。银因其高透射率、低电阻和高柔韧性而经常被用作电极材料。通过加入MXene、石墨烯或氧化石墨烯等二维材料,可以解决阻碍其实际使用的一些瓶颈问题。例如,二维导电层连接纳米线并使表面光滑,从而降低电阻。此外,二维绝缘材料保护金属纳米线免受氧化。这些异质结构可以是图1所示的各种配置。除电极外,金属纳米线还起到波导、开放纳米腔和控制发光性能的作用。随着半导体制造技术的进步,半导体纳米线被广泛应用,并作为集成光子电路的平台发挥着重要作用。半导体纳米线的一个显著优势是,它与互补金属氧化物半导体(CMOS)技术兼容,同时还提供了先进的电气和光学功能。当这些纳米线以核壳或纳米线的形式与单层结构上的二维材料结合时,预计会产生协同效应。
图2. 将金属纳米线与二维材料结合用于柔性透明电极
图源:Advanced Materials 33, 2101589 (2021).
柔性和透明电极适用于各种应用,并有望在光电子学中广泛使用。这种电极已用于柔性有机发光二极管(Folders)、太阳能电池和许多其他光电应用。金属纳米线因其高透射率和低片电阻而对柔性透明电极(FTE)的开发特别有吸引力。传统上,氧化铟锡(ITO)是一种广泛采用的柔性透明电极材料。ITO具有高导电性,同时在可见光波长下透明。然而,使用ITO有几个缺点,包括机械稳定性差,弯曲基板时由于裂纹导致电阻增加。此外,铟是地壳中稀缺的原材料,因此需要使用替代材料。金属纳米线因其优异的光学和电学性能而成为很有前途的候选者。它们展示了诱人的特性,有望在商业应用中取代ITO。这是因为纳米结构增加了弹性,同时保持了良好的导电性和光学透明度,因此它们对弯曲和折叠裂纹具有弹性。
然而,金属纳米线仍然存在一些固有的缺点,包括表面粗糙度高,与基底的附着力低,纳米线界面之间的不连续结构,以及快速降解。这些问题可以通过添加额外的材料来克服,即创建一个混合系统。这些混合系统由二维材料组成,其特性适用于克服这些问题。例如,MXene是一种二维材料,由过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物组成,经常用于缓解问题。MXene因其高导电性和大表面积等特点,在传感器和透明电极领域被广泛 探索 。石墨烯由于其独特的电学和光学性质,也是这方面很有前途的二维材料之一。
图3. 纳米线与二维材料耦合以增强光与物质相互作用
图源:Advanced Materials 33, 2101589 (2021).
同样,石墨烯也被用于改善混合系统中电极的导电性。已经有研究工作实验实现了由银纳米线和电化学剥离石墨烯(EG)组成的透明电极。详细地说,首先将含有银纳米线的溶液喷涂到柔性基底上,即聚萘二甲酸乙二醇酯,然后进行电化学剥离石墨烯分散。研究人员比较了不同体积的带有电化学剥离石墨烯层的银纳米线与原始银纳米线的薄片电阻和透射率。此外,为了长期稳定性,样品在空气中暴露120天。在此期间,混合材料的薄片电阻保持不变,而原始样品的薄片电阻在暴露10天后增加。研究报告说,通过部署电化学剥离石墨烯层,他们能够在不显著降低透射率的情况下降低薄片电阻,同时将粗糙度分别从78Ω/sq降低到13.7Ω/sq,从16.4 nm降低到4.6 nm。由于分散层使Ag-纳米线结和孔的表面变平,因此EG涂层降低了薄板电阻和粗糙度。本文进一步展示了该电极作为阳极在有机太阳能电池和聚合物LED中的应用。
二维材料不仅可以降低表面粗糙度,而且可以作为保护层防止金属纳米线氧化。银纳米线是钙钛矿太阳能电池(PVSC)最常用的底部电极金属线之一,由于钙钛矿层中卤化物的释放而导致腐蚀问题。最近有研究人员提出采用大尺寸氧化石墨烯(LGO)片作为银纳米线透明电极的保护层。作为保护层的大尺寸氧化石墨烯片对于减少整体边界面积至关重要,因为片之间的边界允许卤化物物种进入。在这项工作中,采用离心法分离不同尺寸的氧化石墨烯板。将减少的大尺寸氧化石墨烯分散液滴在Ag-纳米线电极上,并使用稳定的热风流进行干燥。电极保持其初始电阻超过45小时,而原始样品在0.8 V偏压下10小时后电阻呈指数增长。本研究证明了构建高稳定性PVSC的可能性。
通过增加发光二维材料的自发辐射率,可以产生更亮的光源。有腔和无腔的自发辐射率速率之比称为Purcell因子,它与Q因子成正比,与光模体积成反比。已经有很多方法可以实现高的光致发光强度,这可以通过纳米线与过渡金属二硫化物的杂交来实现。利用纳米线也是解决光学各向异性的常用方法。通过调整纳米结构的形态,可以控制共振频率和质量因子。随着二维 过渡金属二硫化物与等离子体或光学纳米线的结合,光的有效控制和增强可以应用于实际。
图4. 将半导体纳米线与二维材料结合可用于高性能光探测器
图源:Advanced Materials 33, 2101589 (2021).
总结与展望
如前所述,本文介绍了贵金属纳米线、半导体纳米线和钙钛矿纳米线,以及它们在传统应用、集成光子电路、光增强、路径控制和光电子学中的最新应用。此外,在综述中还介绍了通过加入过渡金属二硫化物层、石墨烯和氧化石墨烯等二维材料而取得的显著改进。研究表明,对这些二维材料的结构特征进行优化至关重要,比如尺寸或纳米线之间的距离。因此,对优化这些特性进行深入研究是有希望的。
本综述回顾了用于基于二维材料的光子和光电子器件的纳米线。纳米线在光子集成电路中具有作为谐振器和波导的潜在用途。介绍了利用纳米线的特性以及纳米线与二维材料的混合。不同类型的纳米线和二维材料的特性和用途有望为 探索 新的杂交材料提供新的视角,并最终改变现有设计,提高性能。
然而,文章认为,这些耦合仍然有一些缺点需要克服。例如,由于它们是纳米材料的混合,因此应该研究简便的合成方法。复杂的合成方法可能导致产率低、耗时且成本相对较高。此外,它们的长期稳定性仍需研究。高湿度、极高或极低的工作温度等恶劣环境可能会导致性能不佳。因此,提高它们的重复性、再现性,并在恶劣环境中对其性能进行试验,对未来的发展至关重要。此外,目前正在努力提高这些材料的性能。例如,已经有研究人员开发了一种用于超灵敏光电探测器的钙钛矿纳米线结晶度增加的制造方法。同样,未来的应用预计将通过提高材料的结晶度和研究设备的最佳布局来实现可扩展和集成的系统,从而提高结果。
参考文献:
XSoumyabrata Roy, Xiang Zhang, Anand B. Puthirath et al. , Structure, Properties and Applications of Two-Dimensional Hexagonal Boron Nitride. Advanced Materials 33 , 2101589 (2021).