Активированный уголь из нанотрубок сделали дешевым — Naked Science
4 минуты
Редакция

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
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
4 часа назад
4 минуты
Сергей Васильев

Среди находок из знаменитого Олдувайского ущелья обнаружены зазубренный наконечник гарпуна и другие костяные инструменты, изготовленные еще 800 тысяч лет назад — скорее всего, представителями Homo erectus.

6 часов назад
9 минут
Мария Азарова

В Перу обнаружили отлично сохранившиеся останки лам и морской свинки. Поскольку на телах животных не выявили каких-либо смертельных повреждений, ученые сделали вывод, что их хоронили заживо, перевязав конечности веревками.

3 часа назад
4 минуты
Илья Ведмеденко

Давно выведенный из арсенала ВВС США, но продолжающий полеты F-117 сфотографировали с близкого расстояния.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

19 октября
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: