Нанопористый углерод с заданными размерами пор

Российские ученые разработали эффективный метод, позволяющий получать нанопористые углеродные материалы с заранее заданными свойствами и заранее заданной формы. Область применения получаемых материалов чрезвычайно широка: их можно использовать, например, в качестве сорбентов для очистки воды от особо вредных веществ, электродов суперконденсаторов, холодных эмиттеров, мембранных элементов и носителей катализаторов.

Удивительные технологии приходится изобретать ученым, чтобы сделать нанопористый углеродный материал, причем с заранее заданным размером пор. Зато, если получится — а у сотрудников легендарного питерского Физтеха, то есть Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН, это получается, и весьма успешно, то уж за охотниками использовать замечательный нанопористый материал дело не станет. Потому возможности его если не безграничны, то очень велики. Можно с его помощью удалять из воды супертоксиканты, а можно — сделать на его основе суперконденсаторы. Причем приставка «супер» в обоих случаях — значимая.

Сущность метода, разумеется, в простейшем изложении, такова. Порошки карбидов смачивают спиртом и прессуют, чтобы придать будущему изделию нужную форму. Затем его «пропитывают пироуглеродом». За этими словами — довольно сложный процесс, в ходе которого заготовку сильно нагревают, пропуская через нее природный газ — метан. Часть метана при этом разлагается на водород, который, естественно, улетает, и углерод, который осаждается на поверхности частиц карбида. Но это, можно сказать, еще цветочки. Потому что потом начинается самое интересное и самое неприятное.

«Пропитанную» заготовку нагревают еще раз, но теперь — в атмосфере хлора. Более активный хлор буквально «выпихивает» из карбидов атомы карбидообразующих элементов, в виде их летучих хлоридов и, покидая место действия, выходит из сферы реакции. А углерод остается.

Опубликовано в NanoWeek,


Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (6 votes)
Источник(и):

http://www.strf.ru/inform.aspx?…



analit аватар

Это, действительно, отличный наукоёмкий результат. С точки зрения очистки жидкостей применим, но для малых расходов, например воды, и через тонкие пластины и плёнки. Чересчур уж энергоёмкие нанопористые вещества при прокачке через них чистых и загрязнённых жидкостей (суспензий и коллоидных растворов) – доказательство здесь: http://mirnanowo.narod.ru/…elirfile.htm ! Применять их для высоких производительностей технико-экономически недопустимо. Для этого есть другие, более эффективные нанотехнологии, причём на обычном речном кварцевом песке, – лучшего учёные пока не создали, и не предвидится. «5».