Wurde ein Verfahren zur Umwandlung von Erdgas in Graphen
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Nach der Veröffentlichung Journal of Physical Chemistry C, US-Wissenschaftler entwickeln Verfahren zur Herstellung von Graphen aus der gewöhnlichen Acetylens. Die neue Methode ist nicht nur viel einfacher, alle bestehenden, sondern auch erheblich reduziert die Kosten der Herstellung von Graphen und ermöglicht ein Endprodukt mit einer minimalen Menge an Verunreinigungen.
Wie Sie wissen, Graphen — das Material so dick wie ein Kohlenstoffatom. Er zeichnet sich durch hohe Festigkeit und einzigartigen elektrochemischen Eigenschaften. Den massiven Einsatz von Graphen stört riesige ресурсозатратность Produktion des Materials. Und Versuch «wachsen» Graphen aus Kohlenstoffatomen noch nicht von Erfolg gekrönt. Aber die Wissenschaftler des Georgia Institute of Technology, in Atlanta, gehen wir etwas andere Wege. Sie beschlossen, einmal die Basis-Struktur von Graphen ist Kohlenstoff — dann müssen Sie verwenden Rohstoffe mit einem hohen Gehalt an diesem Element. Wie sagte einer der Autoren des Projektes Uzi Лэндман,
«da Graphen besteht aus Kohlenstoff, wir haben versucht, es zu bekommen, verwenden die einfachste Kohlenstoff-Moleküle. Wie sich herausstellte, unsichtbare Moleküle Ethylenoxid kann man wirklich zu einem riesigen Blätter des Graphen. Auch gelang es uns, das Problem der hohen Kosten der Produktion, indem zwei Innovationen in Ihrem Ansatz – Katalysator auf Basis Edelmetall Rhodium und Erwärmung des Ausgangsmaterials bis zu sehr hohen Temperaturen».
Die Tatsache, dass bei der allmählichen Erwärmung bis zu 700 Grad Celsius in Gegenwart eines Katalysators Moleküle Erdgas Ethylen in der Lage, selbständig sich in die Blätter des Graphen. Übrigens, Fun fact: aus Ethylen jetzt machen alle bekannten Plastiktaschen, die, wie leicht zu erraten, aus Polyethylen. Und die Produktion von Polyethylen in den Anfängen der chemischen Industrie war auch nicht Billig.
Aber zurück zu der Entwicklung der Amerikaner: im Zuge der Erwärmung, nach der Behauptung der Gelehrten, erfolgt eine Besondere Reaktion mit dem Katalysator Rhodium. Zuerst das Gas verwandelt sich in die Moleküle, die eine ähnliche Struktur auf Benzol, und dann haben sich diese Moleküle miteinander kombiniert werden, verdrängen den Wasserstoff und bilden die Struktur des Graphen. Die so erhaltene Graphen wird fast zu 100% sauber, da während der Erwärmung «extra» Wasserstoff als ob «kocht» aus der Verbindung.
Im Moment ungelöst bleibt nur ein Problem: nach Beendigung der Reaktion wurde die resultierende Graphen verbunden bleibt mit Katalysator-rhodiniert, was ein Hindernis für die Anwendung der Substanz in der Industrie. In den Plänen der Forschungsgruppe von Dr. Лэндмана jetzt gerade und beinhaltet die Bereitstellung eines Verfahrens der Trennung von Graphen von Rhodium.
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