Co s nepopulárním oxidem uhličitým? Udělat z něj grafen!  
Je to jako dvě mouchy jednou ranou. Nová technologie odebere oxid uhličitý z atmosféry a udělá z něj oblíbený 2D materiál grafen. Stačí k tomu vodík, běžný tlak, teplota 1 000 °C a pevný katalyzátor se substrátem v jednom z mědi a paladia.
Výroba grafenu z CO2. Kredit: E. Moreno-Pineda, KIT.
Výroba grafenu z CO2. Kredit: E. Moreno-Pineda, KIT.

Každá doba má svoje kladné hrdiny, i ty záporné. Dnes je jedním z hlavních záporáků oxid uhličitý, i když jeho „vina“ je jen kvantitativní. Není to žádný jed, který bychom měli kompletně odstranit z povrchu zemského. V takovém případě by totiž naše planeta zmrzla a zastavila by se kyslíková fotosyntéza.

 

Nicméně, omezit emise oxidu uhličitého bychom mohli, a také poněkud snížit množství tohoto skleníkového plynu v atmosféře. A tady se otevírá velký prostor pro kreativní nápady. Oxid uhličitý je sice obtížně využitelná molekula, s důmyslnou technologií by se ale mohl stát zajímavým zdrojem.

 

Mario Ruben. Kredit: KIT.
Mario Ruben. Kredit: KIT.

Vědci německého výzkumného institutu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nedávno vyvinuli jednoduchý postup, s jehož pomocí lze proměnit problematický oxid uhličitý na dnes všeobecně oblíbený a žádoucí grafen. Ten má celou řadu pozoruhodných vlastností, je slibný v mnoha oblastech, a přitom je svůdně jednoduchý. Je to prostě 2D film z jediné vrstvy atomů uhlíku.

 

Na samotném počátku se grafen „vyráběl“ slupování z grafitu pomocí lepicí pásky. Teď už máme k dispozici celou řadu méně či více pozoruhodných postupů, jimiž je možné grafen vyrobit, ať už ze dřeva, eukalyptových listů nebo třeba ze sójových bobů. Nejběžněji užívaným postupem je dnes chemická depozice z plynné fáze (CVD, Chemical Vapor Deposition). Spočívá v pumpování zdroje uhlíku, nejčastěji metanu, do směsi s jinými plyny, a také materiálem, který slouží jako katalyzátor a substrát. Plynná směs reaguje s materiálem a na povrchu substrátu vytváří vrstvu grafenu.

 

Karlsruher Institut für Technologie, logo.
Karlsruher Institut für Technologie, logo.

Postup týmu KIT je velmi podobný, je namísto metanu používají oxid uhličitý. Míchají ho s vodíkem v reakční komoře, kde je v roli katalyzátoru a substrátu plátek z mědi a paladia. Grafen tam vzniká za běžného atmosférického tlaku a při teplotách až 1 000 °C. Jak říká vedoucí výzkumu Mario Ruben, když se správně vyladí poměr mědi a paladia, tak přeměna oxidu uhličitého na grafen probíhá tak jak má, v jednoduchém procesu s jediným krokem.

 

Badatelé již ověřili, že jejich postup funguje, a že je s ním možné vyrobit grafen jak v jedné vrstvě, tak i v několika vrstvách na sobě. Teď pracují na tom, aby tímto postupem bylo možné vyrábět přímo elektronické komponenty z grafenu. 

Literatura
Karlsruher Institut für Technologie 8. 7. 2019, ChemSusChem, Energy & Materials online 11. 7. 2019.

Datum: 11.07.2019
Tisk článku

Klíč k určování stromů - 123 nejběžnějších stromů v ČR - Dobrylovská Dominika
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 75 Kč
cena: 63 Kč
Klíč k určování stromů - 123 nejběžnějších stromů v ČR
Dobrylovská Dominika
Související články:

Nový pevný katalyzátor exceluje v rozkládání vody na vodík a kyslík     Autor: Stanislav Mihulka (03.08.2017)
Jeden svět nestačí: Podivuhodný grafen míří do vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (18.12.2017)
S grafenem je lepší všechno. I beton!     Autor: Stanislav Mihulka (24.04.2018)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace