Предложен экологичный метод производства нанотрубок

Ученые Массачусетского технологического института разработали новые методы формирования нанотрубок, которые не только значительно удешевляют процесс производства, но и минимизируют влияние производства на окружающую среду.

При используемых сейчас методах производства, каталитическом химическом осаждении из газовой фазы, не участвовавшие в реакции вещества (до 97% сырья) выделяются в атмосферу. Таким образом ежегодные выбросы парниковых газов достигают сотен тонн.

В ходе экспериментов в специальном реакторе исследователи нагревали водород и этилен, а затем добавляли в смесь металлический катализатор. Оказалось, что в результате образуется более 40 веществ, причем не все они необходимы для роста нанотрубок. Затем в ходе ряда экспериментов, ненагреваемый этилен и водород соединялись с некоторыми из этих веществ. Выяснилось, что некоторые алкины (молекулы, которые имеют по меньшей мере два атома углерода, объединенных тройной связью) показывают наилучший результат, по сравнению с другими веществами. Оказалось, что при соединении этих алкинов, этилена и водорода с металлическим катализатором при комнатной температуре, можно сохранить скорость роста и качество нанотрубок.

Таким образом, исключение из производственного процесса одного этапа - нагрева углеродных газов и добавления ключевых реактивов – можно сократить вредные выбросы по меньшей мере в 10 раз, а энергозатраты производства – наполовину.

Результаты исследований опубликованы ресурсом ACS Nano. Работы проводились при финансовой поддержке Вудсхоулского океанографического института (Woods Hole Oceanographic Institution), MIT Earth Systems Initiative, программы нанопроизводства (Nanomanufacturing Program) Национального научного фонда США, компании Lockheed Martin Nanosystems и университета Мичигана.