Ze „zlého“ CO2 vzácný materiál  
Američtí vědci zdokonalují postup, na jehož začátku je bezplatný oxid uhličitý jako surovina, na konci pak drahý produkt se širokým využitím - kvalitní uhlíkové nanotrubičky.

Šéf výzkumného týmu, asistent katedry materiálového inženýrství Vanderbiltovy univerzity, Cary Pint.  (kredit: Vanderbilt University)
Šéf výzkumného týmu, asistent katedry materiálového inženýrství Vanderbiltovy univerzity, Cary Pint. (Kredit: Vanderbilt University).

 

Uhlíkové nanotrubičky jsou moderním supermateriálem, jenž může být pevnější než ocel nebo elektricky vodivější než měď. Jedním z důvodů, proč tato zvláštní forma všudypřítomného uhlíku nepřispívá ke kvalitě nespočetných výrobků, je jeho vysoká cena (za kilogram od 100 dolarů výš). Navíc nejsou nanotrubičky jako nanotrubičky. O jejich super-vlastnostech rozhodují konkrétní parametry. Velice důležité například je, aby byly co nejtenčí, jenže takové jsou i nejdražší, jejich syntéza si vyžaduje složité, důsledně kontrolované a finančně nákladné procesy.

 

 

Jedno a vícestěnná nanotrubička. (Kredit: Kreupl et al., 2004).
Jedno a vícestěnná nanotrubička. (Kredit: Kreupl et al., 2004).

 

Tým katedry strojního inženýrství Vanderbiltovy university v Nashvillu (stát Tennessee) pod vedením Caryho Pinta v posledním čísle časopisu ACS Applied Materials and Interfaces popsal, jak lze velmi tenké nanotrubičky získat z oxidu uhličitého (CO2) zachycovaného přímo ze vzduchu. Jde o doposud finančně nejlevnější způsob přípravy těch nejkvalitnějších jedno i vícestěnných dutých uhlíkových nano-vlákének. Z dostupných informací lze zjistit, že CO2 se absorbuje pomocí roztavených solí, kterými jsou (podle předcházejících Pintovych prací) pravděpodobně lithiem obohacené uhličitany. Na rozhraní sůl – katoda, kterou tvoří tenká vrstva železa nanesena na nerezové oceli, pak dochází k elektrochemické katalýze a usazování kýžených uhlíkových nanotrubiček. Nekorodující anodu tvoří monomolekulární vrstva oxidu hlinitého (AI2O3) nanesena na podkladu z niklu (Ni).


Kvalitní uhlíkové nanotrubičky s malým průměrem na neřezové katodě pokryté tenkou vrstvičkou železa (kredit: Pint Lab, Vanderbilt University)
Kvalitní uhlíkové nanotrubičky s malým průměrem na nerezové katodě pokryté tenkou vrstvičkou železa. (Kredit: Pint Lab, Vanderbilt University).

Jde samozřejmě o slibné, nicméně zatím „jenom“ laboratorní experimenty, které mají odhalit co nejefektivnější způsob syntézy a podmínky, které ovlivňují její průběh i parametry výsledného „černého zlata“, jak CNT (carbon nanotubes), tedy uhlíkové nanotribičky Cary Pint nazývá. Jeho tým zjistil, že průměr vytvořených vícestěnných trubiček ovlivňuje nejen tloušťka železného povlaku na katodě, ale i délka trvání syntézy - na začátku jsou v průměru 10 nm (tedy sto miliontin milimetru) tenké, po hodině nepřetržitého experimentu se jejich průměr zdvojnásobí v důsledku tzv. Ostwaldova zrání. Pohráváním se s podmínkami syntézy, jejich dolaďováním, by tento negativní jev mělo jít potlačit, nebo zcela eliminovat. Vědci jsou přesvědčeni o úspěšném dovršení výzkumu a komercionalizaci ekonomicky velmi efektivní výroby kvalitních uhlíkových trubiček ze vzdušného CO2. Pint, který se spoluautorkou, doktorandkou Annou Douglasovou, založil společnost SkyNano Technologies, tvrdí, že "by to mohlo znamenat revoluci ve světě". V této fázi mu půjde spíše o „revolučnější“ financování výzkumu, kterému stěží někdo řekne „ne“.

 


Zdroje 
ACS Applied Materials & Interfaces

Vanderbilt University news

ACS Cent Sci.

Video:  Cracking code to cheap, small carbon nanotubes

Datum: 24.05.2018
Tisk článku

Kurz zvárania v ochrannej atmosfére CO2 taviacou sa elektródou - Vitáloš Ivan, Bezák Ján
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 406 Kč
cena: 382 Kč
Kurz zvárania v ochrannej atmosfére CO2 taviacou sa elektródou
Vitáloš Ivan, Bezák Ján
Související články:

CO2 atmosféru otepluje i ochlazuje zároveň     Autor: Dagmar Gregorová (18.12.2009)
Tepelně odolná uhlíková "pryž"     Autor: Dagmar Gregorová (03.12.2010)
Uhlík jako nástroj moci?     Autor: Dagmar Gregorová (30.11.2011)



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