Исследователи Череповецкого государственного университета в составе научной группы предложили новый метод синтеза углеродных нанотрубок с использованием спирта. Ключевым достоинством технологии ученые считают отсутствие необходимости заранее подготавливать катализатор и проводить многоэтапную очистку. Благодаря этому процесс становится проще, а себестоимость производства снижается.
По мнению авторов разработки, новый подход может обеспечить доступное и непрерывное изготовление наноматериалов, востребованных в электронике и медицине. Результаты работы опубликованы в научном журнале Nanomaterials.
Углеродные нанотрубки обладают необычным сочетанием характеристик: высокой механической прочностью и пластичностью, отличной теплопроводностью и биосовместимостью. Поэтому их применяют при создании электронных устройств, медицинских материалов и композитов. Однако широкое использование этих наноструктур ограничено отсутствием простых, экономичных и удобных способов их получения.
Традиционные методы синтеза предполагают применение дорогостоящих катализаторов, включают несколько технологических этапов и не подходят для организации непрерывного производства. Ученые ЧГУ вместе с коллегами разработали альтернативную технологию, в которой вместо сложного катализатора используется пароводяная плазменная горелка.
Внутри установки электрическая дуга нагревает водно-спиртовой раствор до состояния ионизации. Образовавшиеся пары спирта попадают в область дугового разряда, где под воздействием высокой температуры распадаются с образованием атомов углерода. Затем эти атомы объединяются и формируют наноструктуры.
В ходе экспериментов специалисты исследовали три вида исходного сырья: этанол, пропанол и бензол.