Углекислый газ можно превратить в графен

Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) разработали простой способ превратить проблемный газ в полезный ресурс, в удивительный графен.

При всех своих качествах сверхпроводящего, гибкого и прочного материала, графен, по сути, всего лишь двумерный слой атомов углерода. Вначале это сделали путем отслаивания слоев графита с помощью клейкой ленты, но в последние годы ученым удалось сделать это различными способами, такими как лазерное травление из дерева или даже пищи, или химическое восстановление из сои или листьев эвкалипта.

Наиболее распространенным методом получения объемного графена является химическое осаждение из паровой фазы (ХОПФ). В этом методе источник углерода, часто газообразный метан, закачивается в камеру вместе с другими газами, и тонкий слой материала действует как катализатор и подложка. Газ в камере химически реагирует с материалом и образует тонкий слой графена на поверхности.

Техника команды KIT работает примерно так же, но использует CO2 в качестве источника углерода, что дает потенциальную дополнительную выгоду от удаления вредного газа из атмосферы. В этом случае CO2 и водород заполняют камеру, а катализатор и подложка представляют собой пластины из меди и палладия. Процесс проводится при атмосферном давлении и высоких температурах до 1000°C (1832°F).

«Если поверхность металла демонстрирует правильное соотношение меди и палладия, превращение диоксида углерода в графен будет происходить непосредственно в одном простом процессе», - говорит Марио Рубен, ведущий исследователь.

Команде удалось показать, что техника работает, даже используя ее для изготовления графена толщиной в несколько слоев. Следующий шаг - попытаться сделать работающие электронные компоненты с помощью этого процесса.

Исследование опубликовано в журнале ChemSusChem.