Исследователи Череповецкого государственного университета в составе научной группы разработали новый метод синтеза углеродных нанотрубок с использованием спирта. Как отмечают авторы, ключевым достоинством технологии является отсутствие необходимости заранее подготавливать катализатор и проводить многоэтапную очистку. Это делает процесс проще и позволяет уменьшить его стоимость.
По мнению ученых, предложенный подход может стать основой для доступного и непрерывного производства наноматериалов, востребованных в электронике и медицине. Результаты работы опубликованы в научном издании Nanomaterials.
Углеродные нанотрубки обладают особым набором характеристик, включая механическую прочность, высокую теплопроводность и биологическую совместимость. Благодаря этим свойствам они применяются при создании электронных устройств, медицинских материалов и композитов.
При этом широкое использование нанотрубок ограничивает недостаток простых и экономичных способов их изготовления. Традиционные методы предполагают применение дорогостоящих сложных катализаторов, включают несколько технологических этапов и не подходят для организации непрерывного выпуска продукции.
Ученые ЧГУ вместе с коллегами предложили другой вариант синтеза. Вместо традиционных катализаторов они задействовали пароводяную плазменную горелку. Электрическая дуга внутри устройства нагревала водно-спиртовой раствор до состояния ионизации. Образовавшиеся спиртовые пары попадали в область дугового разряда, где под воздействием высокой температуры распадались с образованием атомов углерода. Затем эти атомы объединялись и формировали наноструктуры.
В ходе экспериментов исследователи применили три вида исходного сырья: этанол, пропанол и бензол.