别管复杂的设备了，研究人员发现，二氧化碳纳米管只用微波就能产生自我维持的等离子体。
一组科学家开发了一种特殊的二氧化碳衍生碳纳米管，当它暴露在标准微波炉的微波中时，几乎可以立即产生持续的等离子体。
等离子体是使闪电、星星和霓虹灯发光的物质。这是一种特殊的物质状态，就像增压气体。当原子失去一些电子，产生自由移动的带电粒子的混合物时，就会发生这种情况。
这使得等离子体能量很高，是良好的导电体。它在各个领域都有广泛的应用。例如，它可以在聚变能研究中发挥重要作用，并使先进的水和空气净化技术的发展成为可能。
此外，其独特的性能也有助于创造下一代医疗消毒，癌症治疗，甚至空间推进系统。
然而，生产用于工业应用的高能等离子体需要专门的设备和极高温度的受控环境。这就是二氧化碳衍生的碳纳米管可以发挥巨大作用的地方。他们承诺提供一种更简单、更容易获得的生产等离子体的方法。
一种产生等离子体的“忍者”技术
在他们的新研究中，研究人员揭示了一种仅使用碳纳米管和微波炉就能产生温度在820°C到925°C之间的等离子体的方法。
与传统方法不同，这种方法不需要真空室，不需要受控的气体环境，也不需要高科技设备。研究人员声称，这是由于他们的二氧化碳衍生碳纳米管的独特分子结构而成为可能的。
这些管是用二氧化碳的熔融碳酸盐电解生产的 —— 一种利用电力和高温熔盐将二氧化碳（CO 2）转化为碳或碳基材料的方法。
该过程首先加热碳酸盐盐，如碳酸锂，直到其融化，形成导电液体。从温室气体排放中捕获的二氧化碳气体被引入到熔融混合物中。当施加电流时，电极处发生化学反应。
在阳极，碳酸盐离子失去电子，产生氧气。在阴极，CO₂被分解，产生固体碳。使用这种碳开发的碳纳米管显示出优异的电和磁性能。
当这些纳米管被放入微波炉中时，几秒钟内就会出现温度超过800°C的黄白色等离子体。该研究的作者指出：“在微波照射下，空气中的碳纳米管会产生意想不到的高能等离子体。”
二氧化碳衍生的纳米管可能是最好的
研究人员还尝试用市售的碳纳米管（CNT）、石墨烯和其他材料生产等离子体，但它们都不能像二氧化碳衍生的纳米管那样产生持续的高能等离子体。
纳米管的特别之处在于，它们是由废弃的温室二氧化碳制成的。研究人员指出：“制备这些碳纳米管的唯一反应物是温室气体二氧化碳。”
因此，虽然一些传统的等离子体生产方法会导致碳排放，但二氧化碳衍生的纳米管通过利用废弃的二氧化碳作为生产等离子体的原材料，提供了一种更环保的方法。
该研究的作者还测试了通过他们的方法产生的等离子体的质量。他们用它来净化一些碳纳米管样品，测试结果令人印象深刻。
该研究的作者说：“它降低了它们的杂质含量，提高了它们的抗燃烧能力。”他们进一步声称，他们的碳纳米管诱导的微波驱动等离子体“比传统等离子体清洁处理室的净化时间少100倍，功耗少10倍，并且产生更高纯度的碳纳米管”。
这些发现表明，二氧化碳衍生的纳米管可能在工业规模的等离子体生产中发挥重要作用。然而，高能等离子体可能只是它们众多有趣应用中的一个。
这项研究发表在《纳米尺度》杂志上
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