Новосибирские ученые разработали новый метод модификации углеродных нанотрубок.

Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) НЭТИ разработали оригинальную технологию модификации углеродных нанотрубок, нередко называемых материалом будущего. Даже небольшое количество таких нанотрубок в составе бетона способно снизить затраты на строительство, одновременно повышая его прочность. Предложенный новосибирскими учеными инновационный способ изменения структуры углеродных нанотрубок позволяет модифицировать материал с минимальными потерями при обработке. Работа проведена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ.

Чтобы изменить структуру углеродных нанотрубок, исследователи впервые использовали дихромовую кислоту – реагент, широко применяемый в промышленности для хромирования металла. Данный подход уникален для этой области и позволяет проводить обработку материала более щадящим способом. В отличие от этого, стандартные химические методы предполагают использование агрессивных химических соединений, концентрированных кислот и их комбинаций.

Углеродные нанотрубки – это скрученные листы графена, имеющие диаметр от нескольких до десятков нанометров и длину от одного микрометра до нескольких сантиметров. Обладая уникальными электрофизическими свойствами, пористостью и специфической структурой, они находят применение в разнообразных сферах, начиная от медицины и заканчивая энергетикой, как отметили в НГТУ НЭТИ.

Профессор кафедры химии и химических технологий НГТУ НЭТИ, доктор химических наук, поделился с корреспондентом «Научной России» информацией о новом методе Александр Георгиевич Баннов.

«Мы проводили модификацию углеродных наноматериалов, в частности многостенных углеродных нанотрубок, с использованием дихромовой кислоты в различных концентрациях. Разработчики во всем мире стремятся к внедрению своих решений в промышленное производство, поэтому применяемые реагенты должны быть легкодоступными, простыми в получении и не обладать высокой агрессивностью. Нам удалось найти подходящий реагент. Мы выявили наиболее эффективные концентрации, и выяснилось, что с помощью дихромовой кислоты можно эффективно обработать материал, улучшить его смачиваемость (за счет формирования большого количества кислородосодержащих функциональных групп на его поверхности) и сохранить до 20–30% исходного количества. При использовании других методов обработки потери значительно больше и достигают 50–70% (в зависимости от применяемых реагентов и условий обработки). Таким образом, нам удалось увеличить выход продукта на 20–30%».
Подробнее — в нашем видео.
Данная новость создана при содействии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Фотография на обложке видео: Вероника Жарковская, НГТУ НЭТИ