МОСКВА, 28 ноября. /ТАСС/. Химики из России выяснили, что эффективность технологии CVD, самой популярной методики производства одностенных углеродных нанотрубок, можно утроить, если использовать смесь из водорода и угарного газа в качестве стимулятора роста нанотрубок. Об этом сообщила пресс-служба «Сколтеха» (входит в группу ВЭБ.РФ).
«В данном исследовании были решены сразу две важные проблемы. С одной стороны, значительно повышена эффективность синтеза. С другой стороны, в этой работе нам удалось раскрыть принципиальные механизмы роста нанотрубок при помощи реакций с участием монооксида углерода, что чрезвычайно важно для более глубокого понимания процесса CVD-синтеза нанотрубок в целом», — пояснил профессор «Сколтеха» Альберт Насибулин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Российские химики уже много лет работают над созданием новых методов производства нанотрубок, а также путей их практического применения. Недавно им удалось выяснить, как можно резко ускорить процесс роста высококачественных углеродных нанотрубок, пригодных для изготовления электроники и оптических устройств.
Подобные структуры, как отмечают ученые, можно получить при помощи так называемой технологии CVD, в рамках которой в высокотемпературный реактор подается поток газообразного углеродного сырья и частицы катализатора, на поверхности которых постепенно растут наноструктуры. Наиболее качественные нанотрубки возникают в таких установках в тех случаях, когда в качестве углеродного сырья используется угарный газ. Его применение при этом достаточно сильно замедляет рост наноструктур.
Химики в России предположили, что этот процесс можно ускорить, если добавить в реактор еще одно или несколько других веществ, которые бы заставляли молекулы угарного газа активнее участвовать в реакциях, связанных с ростом нанотрубок. Проведенные профессором Насибулиным и его коллегами опыты показали, что этого можно добиться, если ввести в реактор смесь из моноксида углерода и водорода, десятая часть объема которой приходится на последний газ.
В результате этого эффективность производства нанотрубок выросла примерно в 15 раз по сравнению с сырьем на базе чистого моноксида углерода. Этот показатель также оказался примерно втрое выше КПД производства, характерного для других ускорителей роста этих наноструктур. Это позволяет использовать новый подход для массового производства высококачественных одностенных углеродных нанотрубок, подытожили исследователи.
О нанотрубках
Первые углеродные нанотрубки были созданы экспериментальным путем и детально изучены в 1991 году. Как показали первые опыты, они обладают множеством полезных свойств. В частности, эти структуры хорошо проводят тепло и ток, отличаются высокой прочностью и механической устойчивостью. Впоследствии ученые обнаружили, что их можно применять для создания сверхчувствительных детекторов различных газов, гибких сенсорных панелей и других полезных устройств.
