поиск |
Новости химической науки > Графен не так стабилен, как казалось5.8.2014 ![]() ![]() Визитная карточка графена – эго химическая устойчивость делает двумерную аллотропную модификацию углерода идеальным материалом подложки для изучения катализа и процессов, связанных с перераспределением энергии.
Однако новые результаты, показывающие, что графен может разлагаться в условиях далеко не экзотических, ставят устойчивость графена, равно как и возможность его применения для исследований подобного рода под вопрос.
Диспергируемые в воде формы графена легко получать с помощью обычны методов «мокрой химии», а также с ними легко обращаться. Благодаря этому обстоятельству многие исследователей используют эти материалы для нанесения на графен каталитически активных наночастиц и применения полученных ассоциатов в для очистки окружающей среды, изготовления солнечных батарей и топливных элементов.
Ультрафиолет инициирует процесс окисления, приводящий к фрагментации диспергируемой в воде формы графена и разложению материала. (Рисунок из Chem. Mater. 2014, DOI: 10.1021/cm5026552)
Для практического применения исследователи часто используют «мокрую» фазу графена, известную, как восстановленный оксид графена (ВОГ – форма графена, получаемая с помощью восстановления оксида графена – типичного исходного материала для подобных приложений). Проводимость восстановленного оксида графена и его способность к связыванию обеспечивают высокую каталитическую способность и самого материала, и ассоциатов, компонентом которых он является.
Тем не менее проблемой материала является то, что его нельзя использовать многократно. Исследователи из Университета Нотр Дам продемонстрировали, что в водной суспензии восстановленный оксид графена с нанесенными на него наночастицами диоксида титана неожиданно разлагается. Говоря точнее, Джеймс Рэдич (James G. Radich) с коллегами продемонстрировал, что такие составные наночастицы при облучении ультрафиолетом способствуют генерации гидроксильных радикалов, которые окисляют восстановленный оксид графена, что приводит к его разрушению.
На основании анализа методами спектроскопии, микроскопии и определения общего количества органических соединений было показано, что облучение ультрафиолетом запускает процесс фрагментации, который приводит к расщеплению фрагментов восстановленного оксида графена на соединения, похожие по строению на полиароматические углеводороды, а длительное облучение приводит к полному разрушению и восстановленного оксида графена, и образующихся при его распаде органических соединений до углекислого газа и воды.
Как отмечают исследователи из Нотр-Дам, исследование проводилось в фотокаталитической системе, сходной с той, что применяется для изучения других возможных областей применения графена. Так, например, реакции восстановления кислорода на катодах топливных элементов также могут приводить к образованию гидроксильных частиц и разрушению восстановленного оксида графена. Более того, в тех случаях, когда композиты диоксид титана/восстановленный оксид графена используются для фотокаталитического расщепления загрязнителей окружающей среды, существует возможность того, что окисление восстановленного оксида графена может приводить к образованию опасных полициклических ароматических углеводородов, что может перевесить положительный эффект от применения системы диоксид титана/восстановленный оксид графена.
Источник: Chem. Mater. 2014, DOI: 10.1021/cm5026552 метки статьи: #графен, #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #фотохимия, фотокатализ Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Графен не так стабилен, как казалось" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|