Использование природного газа для производства графена
--
Американским ученым удалось разработать способ получения графена из этилена. Новый метод проще, дешевле и эффективнее всех существующих.
Графен — это материал толщиной в один атом углерода, отличающийся высокой прочностью и уникальными электрохимическими свойствами. Вещество может использоваться в самых разнообразных областях — от медицины до автомобилестроения и борьбы с радиоактивными отходами. Массовому использованию графена мешает огромная ресурсозатратность производства материала.
Ученые из Технологического института Джорджии решили, что раз основой структуры графена является углерод, то нужно использовать сырье с высоким содержанием этого элемента. Один из авторов проекта Узи Лэндман:
«Так как графен состоит из углерода, мы попытались получить его, используя простейшие углеродные молекулы. Как оказалось, невидимые молекулы этилена действительно можно превращать в гигантские листы графена. Также нам удалось решить проблему дороговизны производства, применив две инновации в своем подходе — катализатор на основе благородного металла родия и нагрев исходного сырья до очень высоких температур».
В ходе плавного нагрева газа до 700 градусов по Цельсию происходит особая реакция с катализатором — родием. Сперва газ превращается в молекулы, похожие по структуре на бензол, а затем уже эти молекулы объединяются друг с другом, вытесняют водород и формируют структуру графена. Полученный таким способом графен будет практически на 100% чистым, так как в ходе нагрева «лишний» водород «выкипает» из соединения.
На данный момент нерешенной остается лишь одна проблема, над которой работают ученые: после завершения реакции получившийся графен остается соединен с катализатором, что препятствует использованию вещества в промышленности.[#интересное]
