ТАСС, 5 августа. Ученые определили, какой именно оксид графена будет наиболее оптимален для создания осушающих воздух мембран. Подобные компоненты применяют в бытовых системах вентиляции и кондиционирования, а также в промышленности. Результаты исследования опубликовал научный журнал Carbon, кратко об этом пишет пресс-служба МГУ им. Ломоносова.
"Сотрудники химического факультета и факультета наук о материалах МГУ в составе международной группы исследователей с участием работников немецкого синхротронного центра DESY показали, что для создания эффективно осушающих воздух мембран необходимо использовать оксид графена с максимальной степенью окисленности. Мембраны на основе оксида графена могут найти применение как в бытовых системах вентиляции и кондиционирования, так и в промышленности", – говорится в сообщении.
Ученые считают двумерные материалы перспективной основой для мембран. У таких материалов толщина всего несколько атомных слоев, за счет этого в них можно создавать слоевые дефекты, пропускающие только определенный вид молекул. Например, оксид графена обладает двумерной структурой и хорошо смачивается водой из-за большого количества кислородсодержащих групп. В результате материалы на основе оксида графена могут сорбировать до 60% воды относительно своей массы.
Многие свойства оксида графена определяет химический состав, который задается на стадии синтеза. В новом исследовании ученые показали, что для создания высокоэффективных осушающих мембран нужен оксид графена с минимально возможным соотношением атомов углерода к кислороду.
"При большем количестве атомов кислорода увеличивается гидрофильность поверхности материала, и поэтому мембраны лучше пропускают воду. Для изучения этого процесса мы получили оксид графена обработкой порошка графита перманганатом калия. Различной степени окисленности добивались изменением соотношения графита и перманганата. Далее из полученной суспензии путем нанесения на подложку формировали мембраны и изучали их транспортные свойства", – рассказал один из авторов исследования, старший научный сотрудник МГУ Дмитрий Петухов.
Ученые отмечают, что мембраны на основе оксида графена могут найти применение и в бытовых системах вентиляции и кондиционирования, и в промышленности, например, при подготовке природного и попутного нефтяного газа к трубопроводному транспорту.