Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

УГЛЕРОДНЫЙ КОНСТРУКТОР

Углеродные нановолокна в последнее время все шире применяются в виде катализатора, как электродный материал, а также как замечательный адсорбент. Их используют для очистки жидкостей и газов от примесей и добавляют к полимерным материалам, чтобы улучшить их свойства.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Исследователи из Института катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН обнаружили еще одно ценное свойство углерода. Они научились из углеродных волокон диаметром от 3 до 500 нанометров формировать цилиндры (почти готовые нанотрубки), системы конусов, вложенные один в другой, или просто плотную упаковку в зависимости от того, какой взят катализатор и в каких условия проводится реакция.

Процесс получения всех этих наноструктур довольно прост и поэтому позволяет утилизировать отходы производства - различные углеводородные газы, которые вдобавок становятся прекрасным сырьем для производства водорода.

Для проведения реакции необходимы установка, обеспечивающая идеальное перемешивание смеси метана и инертных газов (аргона, гелия или азота) в микрореакторе, и никелевый катализатор, состоящий из частиц размером от 12 до 60 нанометров.

В ходе эксперимента исследователи заметили интереснейший феномен: наночастицы катализатора самоорганизовывались. Причем при 500оС явление не наблюдалось, а уже при 550оС происходила самоорганизация. Частицы размером 12 нанометров самопроизвольно укрупняются, а диаметром 60 нанометров - уменьшаются в размере. Эту интересную загадку ученые собираются разгадать уже в скором будущем.

Меняя температуру и состав газовой смеси, можно изменять толщину нановолокон. Например, используя только чистый метан при 500оС, можно получить волокна диаметром 50-60 нанометров, а в смеси равных количеств метана и аргона при 600оС они получаются тоньше - уже 30-40 нанометров. И совсем тонкие волокна - 20 нанометров - образуются, если уменьшить содержание метана до 10%.

Возможность менять толщину волокон и выбирать форму их упаковки открывает широкий простор для творчества. А как именно и почему катализаторы разного типа влияют на способ упаковки углеродного нановолокна, еще предстоит выяснить.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Вести из институтов, лабораторий, экспедиций»