Мeждунaрoднaя группa учeныx рaзрaбoтaлa клeтoчнo-aктивирoвaнный угoль нa oснoвe углeрoднoй пены с повышенным показателем адсорбции. Результаты исследования представлены в журнале Nano.

Установленный активированный уголь представляет собой пористый материал с адски большой удельной поверхностью. Это свойство позволяет использовать в таком роде уголь, например, в медицине — для очистки и извлечения различных веществ. В (видах его получения сырье (древесину, каменный уголь) обугливают и активируют с через термохимической или термической обработки. В результате на поверхности вещества образуются микро-, мезо- и макропоры.

Альтернативой «обычному» активированному углю может состоять материал на основе углеродной пены — сетки из углеродных нанотрубок и кластеров, обладающей шибко низкой плотностью и большой площадью поверхности. Внутри объема такие пены могут активироваться термохимически с образованием микро- и мезопор получи и распишись стенках макропор. При этом в роли прекурсора вещества прежде сих пор выступали относительно дорогие фенолформальдегидные смолы (PF).

В новой работе ученые из Фуцзяньского университета сельского и лесного хозяйства (КНР) и Университета Брунеля (Великобритания) представили побольше доступную технологию получения клеточно-активированного угля. Вместо PF авторы использовали карбамидофенолформальдегидные смолы (PUF) — они извлекаются из растений, дешевы и содержат танины. Последние, в свою колонна, обладают вяжущими и дубильными свойствами и применяются, в том числе, в медицине.

Принцип активации угля. / © Weigang Zhao et al., Nano, 2016

В результате исследователи получили клеточно-активированный антрацит с микро- (менее двух нанометров) и мезопорами (от двух предварительно 50 нанометров) на стенках макропор (от 100 до 600 микрометров). При этом вещество безлюдный (=малолюдный) требовало модификации азотом — он поступал в ячейки из смол. Легирование угля азотом повышает примета адсорбции (в эксперименте — углекислого газа и водорода) и оптимизирует его электрохимические и электрические свойства.

Точно по мнению авторов, потенциально новое вещество, таким образом, может использоваться по образу замена традиционному активированному углю не только в медицине, однако и промышленности. Например, как и «обычный» уголь, он может прислуживать носителем катализатора или накопителем энергии. В то а время за счет структуры клеточно-активированный (горючий обладает повышенной адсорбцией. В следующих работах ученые продолжат изучение его свойств.