Активированный уголь из нанотрубок сделали дешевым - Naked ScienceNaked Science
29.12.2016, 12:55
4 минуты
Naked Science
21

Активированный уголь из нанотрубок сделали дешевым

Международная группа ученых разработала клеточно-активированный уголь на основе углеродной пены с повышенным показателем адсорбции. Результаты исследования представлены в журнале Nano.

untitled-1

Традиционный активированный уголь представляет собой пористый материал с очень большой удельной поверхностью. Это свойство позволяет использовать такой уголь, например, в медицине — для очистки и извлечения различных веществ. Для его получения сырье (древесину, каменный уголь) обугливают и активируют с помощью термохимической или термической обработки. В результате на поверхности вещества образуются микро-, мезо- и макропоры.

 

Альтернативой «обычному» активированному углю может служить материал на основе углеродной пены — сетки из углеродных нанотрубок и кластеров, обладающей крайне низкой плотностью и большой площадью поверхности. Внутри объема такие пены могут активироваться термохимически с образованием микро- и мезопор на стенках макропор. При этом в роли прекурсора вещества до сих пор выступали относительно дорогие фенолформальдегидные смолы (PF).

 

В новой работе ученые из Фуцзяньского университета сельского и лесного хозяйства (КНР) и Университета Брунеля (Великобритания) представили более доступную технологию получения клеточно-активированного угля. Вместо PF авторы использовали карбамидофенолформальдегидные смолы (PUF) — они извлекаются из растений, дешевы и содержат танины. Последние, в свою очередь, обладают вяжущими и дубильными свойствами и применяются, в том числе, в медицине.

 

Принцип активации угля. / © Weigang Zhao et al., Nano, 2016

 

В результате исследователи получили клеточно-активированный уголь с микро- (менее двух нанометров) и мезопорами (от двух до 50 нанометров) на стенках макропор (от 100 до 600 микрометров). При этом вещество не требовало модификации азотом — он поступал в ячейки из смол. Легирование угля азотом повышает показатель адсорбции (в эксперименте — углекислого газа и водорода) и оптимизирует его электрохимические и электрические свойства.

 

По мнению авторов, потенциально новое вещество, таким образом, может использоваться как замена традиционному активированному углю не только в медицине, но и промышленности. Например, как и «обычный» уголь, он может служить носителем катализатора или накопителем энергии. В то же время за счет структуры клеточно-активированный уголь обладает повышенной адсорбцией. В следующих работах ученые продолжат изучение его свойств.

17 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Тираннозавры, диплодоки и другие самые большие динозавры спасались от перегревания, охлаждая голову активным дыханием или разеванием пасти.

17 октября
3 минуты
Мария Азарова

Ярко-желтый организм по имени Капля способен ползать со скоростью до четырех сантиметров в час.

Сегодня, 12:41
3 минуты
Никита Шевцов

Международная группа ученых обнаружила никогда не встречавшееся ранее соединение — пентаоксид плутония. Выяснилось, что оно очень стабильно.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.