поиск |
Новости химической науки > Оксид графена можно создать из углекислого газа28.1.2012 ![]() ![]() В поисках наиболее удобного способа рециклизации диоксида углерода исследователи разработали метод его конверсии в оксид графена. Оксид графена может быть восстановлен до графена, а также он может найти самостоятельное применение в качестве компонента водооталкивающих материалов, электронных схем и систем доставки лекарственных препаратов.
Одной из проблем, связанных с переработкой диоксида углерода, является чрезвычайно высокая стабильность этих соединений. Джае Ли (Jae Lee) из Городского Колледжа Нью-Йорка отмечает, что в то время когда другие исследовательские группы пытались добиться превращения CO2 за счет увеличения давления, исследователям из его группы удалось получить оксид графена из CO2 в мягких условиях. Исследователи из группы Ли разработали двухстадийный процесс – на первом этапе происходила фиксация газообразного CO2 с помощью NH3BH3), нагревание получившегося в результате такой фиксации твердого вещества приводило к образованию ячеистой структуры оксида графена.
Для осуществления первой реакции NH3BH3 помещали в ячейку из нержавеющей стали, после чего в ячейку подавали CO2 до достижения давления порядка 30 атм. Затем ячейку медленно и постепенно нагревали до температуры 100°C в течение нескольких часов.
Диоксид углерода может быть конвертирован в оксид графена в относительно мягких условиях. (Рисунок из J. Phys. Chem. C, 2012, DOI: 10.1021/jp210295e)
Результаты работы Ли являются первым примером конверсии CO2 в полезные материалы, протекающей в отсутствии металлокомплексных катализаторов и в относительно мягких условиях. Ранее описанные системы конверсии диоксида углерода в оксид графена обычно работали при температуре выше 400°C и давлениях выше 690 атмосфер, поэтому очевидно, что оптимизация условий конверсии диоксида углерода в оксид графена сможет оказаться полезной для промышленной рециклизации CO2.
Чтобы превратить твердый продукт взаимодействия CO2 с NH3BH3 в оксид графена, твердое вещество помещали в атмосферу инертного газа и нагревали при температуре от 600 до 750°C в течение двух или трех часов – в этих условиях азот и водород улетучиваются в виде аммиака. Образующийся в ходе этого процесса оксид бора играл роль шаблона для формирования слоев оксида графена толщиной 3-6 нм.
Дэн Дрейер (Dan Dreyer) из Университета Техаса отмечает, что использование небольших по размеру молекул в качестве исходного материала для восходящего процесса весьма привлекательно, поскольку такие исходные материалы дают широкую возможность для контроля свойств образующихся в ходе конверсии нанокомпозитных материалов. Дрейер отмечает, что новый метод позволяет вводить в оксид графена атомы бора, которые могут изменить его электронные и иные свойства. Ли предполагает, что легирование оксида графена оксидом бора может увеличить электрокаталитическую производительность оксида графена как восстановителя кислорода в протонообменных мембранных топливных ячейках.
Источник: J. Phys. Chem. C, 2012, DOI: 10.1021/jp210295e метки статьи: #вопросы экологии, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #химическая технология Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Оксид графена можно создать из углекислого газа" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|