 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Наноточки с кончика карандаша улучшат солнечные батареи
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Наноточки с кончика карандаша улучшат солнечные батареи
Исследователи из Китая, Сингапура и Австралии получили «карандашные наноточки» – наноточки из углерода с диаметром менее 5 нм, материалом для которых стали грифели графитовых карандашей. Способ получения наноточек дешев и прост – он заключается в применении карандашных грифелей в качестве электродов для электролиза в растворе гидроксида натрия.
Наноточки отличаются высокой фотостабильностью, практически нетоксичны и могут использоваться, например, для модификации солнечных батарей.
Мезопористые материалы – материалы природного или синтетического происхождения, содержащие нанопоры с диаметром от 2 до 50 нм, являются предметами интенсивного исследования, поскольку они потенциально могут применяться в катализе, изготовлении сенсоров и оптоэлектронике. Они могут абсорбировать в поры большое количество «гостей» – наночастиц, которые могут модифицировать их оптоэлектронные свойства. Возможным путём синтеза мезопористых материалов является сборка системы, содержащей одновременно и структуру «хозяина» и частицы гостей, с помощью шаблона, который затем может быть удален. Однако, как правило, структуры-хозяева образуются за счет непрочных нековалентных взаимодействий, и введение частиц гостя с диаметром более 10 нм разрушает их.
В новой работе Корделия Селомулия (Cordelia Selomulya) из Университета Монаш (Австралия) с коллегами из Китая и Сингапура получили наночастицы с диаметром 3 нм из обычных карандашей. Графит карандашного грифеля использовался и в качестве катода, и в качестве анода в электрохимическом устройстве, электролитом в котором был этанольный раствор гидроксида натрия. Свободные радикалы, образующиеся в растворе, способствуют эксфолиации наноточек диаметром 3 нм, поверхность этих наноточек модифицирована карбоксильными и гидроксильными группами, за формирование которых отвечает анод. После получения наноточек исследователи использовали полимерные шаблоны и получили мезопористые материалы из диоксидов титана и кремния. Полученные мезопористые материалы легко акцептировали полученные наноточки в свои поры благодаря возникновению водородных связей между наноточками и гидроксильными группами, обычно присущими таким материалам, как SiO2 и ТiO2.
В присутствии наночастиц фототок, выделяемый мезопористым диоксидом титана, увеличивался на 36%, что может оказаться полезным для повышения эффективности конверсии солнечной энергии в электрическую. Еще одним преимуществом «карандашных» наноточек является легкость их легирования. Так, азотсодержащие наноточки можно получить, например, замачивая перед электролизом грифели карандашей в меламине. Использование различных прекурсоров позволило исследователям легировать наноточки бором, фосфором и серой, при этом все нанообъекты после легирования проявляли различные оптические свойства.
В настоящее время исследователи изучают возможность применения «карандашных» наноточек в других областях помимо изготовления фотоэлектронных устройств, например – биомедицине. Так, предварительные исследования показали, что такие наноточки отличаются низкой токсичностью по отношению к клеткам и биологическим тканям, однако изучение биосовместимости этих объектов должно быть продолжено.
Митек Яроник (Mietek Jaroniec) из Кентского университета (Огайо, США) заявляет, что новая работа представляет собой очень интересный и важный вклад в химию наноматериалов – простой и дешевый способ получения углеродных наноточек из коммерчески доступного графита, применяющегося для изготовления карандашей, может подстегнуть разработку новых мезопористых материалов, сопряженных с гостями-наночастицами.
Источник: Nat. Chem., 2015, DOI: 10.1038/nchem.2405
Источник: http://www.chemport.ru
11.12.2015 23:33 | |
|
