Ковёр прогресса. Учёные придумали, как использовать «белый графен» для производства водорода - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Ковёр прогресса. Учёные придумали, как использовать «белый графен» для производства водорода

Учёным из Томского политехнического университета удалось придумать, как расширить возможности использования «белого графена». Так называют бинарное соединение бора и азота. Этот материал устойчив к воздействию высоких температур и химических веществ, имеет очень низкий коэффициент трения, является как отличным диэлектриком, так и хорошим теплопроводником, не токсичен. Одна проблема – он очень хрупкий.

Прогресс в исследованиях графена вызвал огромный интерес к новым типам 2D-материалов, таким как, например, гексагональный нитрид бора (hBN). Они обладают интересными оптическими, механическими и электронными свойствами. При этом графен является проводником, а гексоганальный нитрид бора — диэлектриком (не пропускает электричество). Для его успешного использования материал необходимо было функционализировать ковалентно — добиться стабильной химической связи между функционализирующей молекулой и слоем,

— говорит профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес.

Попытки сделать это предпринимались неоднократно. Но химическое воздействие на «белый графен» лишало его части свойств. Учёные из ТПУ, Германии и США придумали, как повысить прочность материала, сохранив все его качества. Исследователям удалось синтезировать на образцах «полимерный наноковер» с сильной ковалентной связью. Статья, посвященная исследованию, опубликована в высокорейтинговом журнале Small.

Для получения “полимерного наноковра” на тонкую подложку с “белым графеном” помещается специальный раствор с различными мономерами. Под возйствием света полимер на поверхности гексогонального нитрида бора начинает «расти». Причем толщина полученного слоя зависит от длительности облучения.

Исследования показали, что в результате мы получили однородные и прочные “полимерные наноковры”, которые могут быть отделены от поддерживающей подложки и использованы отдельно. При этом это достаточно универсальная технология, так как для функционализации мы использовали разные мономеры, которые позволяют получать материалы со свойствами, оптимальными для использования в устройствах различного применения,

— подчёркивает учёный.

 Этот метод позволяет получать материалы со свойствами, оптимальными для использования в устройствах различного применения. Например, для получения водорода из воды. Для этого в матрицу из «белого графена», полученную новым способом, интегрируются наночастицы никеля. Исследования показали, что полученные в результате катализаторы могут стать прекрасной альтернативой платины или золоту.

Одна из важных проблем в катализе — заставить исходное вещество достичь активных центров катализатора. «Полимерные ковры» формируют водопроницаемую трёхмерную структуру, которая помогает увеличить площадь соприкосновения активных центров катализатора с водой и делает процесс получения водорода более эффективным. Это очень перспективно для производства экологически чистого водородного топлива,

— говорит Рауль Родригес.

Исследования проводились совместно с учёными из Технического университета Дрездена (Германия), Корнелльского университета (США) и других.

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2