Российские учёные получают «розоподобные» наночастицы из сажи
Российские исследователи смогли добиться получения новой углеродной структуры путем облучения технического углерода электронным пучком. Относительная простота синтеза и доступность исходных материалов делают этот метод привлекательным для промышленного использования.Начнем с того, что сейчас публикуется множество работ в области углеродных наноструктурных материалов, в частности углеродных нанотрубок, фуллеренов и графена. Они в некотором смысле схожи. Если мы свернём в трубочку графен (монослой атомов углерода), то получим углеродную нанотрубку, а если сложим монослой в сферу — фуллерен. Этим трём материалам пророчат большое будущее в науке и промышленности.
Однако существуют и другие, не менее перспективные углеродные структуры, такие как наноглобулы, нановолокна, наноалмазы, нанолуковицы. Все они уже находят применение в различных сферах промышленности. К примеру, нанолуковицы, которые представляют собой вложенные друг в друга углеродные сферы, служат хорошим смазочным материалом, а наноалмазы активно используются в полировальных составах и износостойких покрытиях. Сложно сказать, сколько ещё можно создать разновидностей углеродных наноструктурных материалов и какие они перед нами откроют перспективы, но поиски в этом направлении очень актуальны.
Новую интересную углеродную структуру синтезировали исследователи Омского научного центра СО РАН, Института сильноточной электроники СО РАН и Института проблем переработки углеводородов СО РАН.
Для этого учёные помещали технический углерод (сажу) в графитовый тигель и покрывали его медной диафрагмой с небольшим отверстием. Затем тигель помещали в вакуумную камеру, в которой происходила бомбардировка сажи электронным пучком через отверстие в диафрагме. В результате этого наблюдалось уменьшение массы исходного порошка в тигле и осаждение углерода на медной диафрагме. С помощью электронной микроскопии исследователи изучили остаточную и осаждённую фракции углерода и обнаружили, что при облучении происходила структурная перестройка углеродной сажи, в результате которой образовывались наночастицы интересной морфологии, чем-то напоминающей срез бутона розы.
Можно предположить, что представленные «розоподобные» частицы не отличаются от углеродных луковиц. Однако это не так: у последних углеродные сферы замкнутые и вставлены друг в друга подобно тому, как устроена матрёшка. В случае же синтезированной частицы мы видим, что у неё нет чётких концентрических сфер, а есть только изломанные графеновые слои, расположенные по окружности.
Учёные пока находятся в поиске возможного применения синтезированного материала. По их предположению, полученные структуры могут представлять интерес для их дальнейшей перестройки и, в частности, для производства наноалмазов.
Источник: www.strf.ru
