Ученые разработали новый способ создания гидрофобных аэрогелей
0
28
Новая разработка упрощает производство химических катализаторов, современных аккумуляторов и светящихся веществ.
Москва, 4 апр - ИА Neftegaz.RU. Ученые-химики из РАН, Курчатовского института и Университета Сириус разработали новый метод получения гидрофобных аэрогелей диоксида германия, что должно упростить производство химических катализаторов, современных аккумуляторов и светящихся веществ.
Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки России.
Синтезированный аэрогель имеет улучшенные механические характеристики и может быть использован для создания новых высокотехнологичных люминофоров, анодных элементов в литий-ионных аккумуляторах высокой емкости, а также в качестве носителей катализаторов.
Аэрогели представляют собой класс материалов, в которых жидкая фаза полностью заменена газообразной.
Эти объемные высокопористые материалы, сформированные 3D-каркасом из наночастиц, обладают высокой площадью поверхности и высокой прочностью, что делает их особенно привлекательными для создания катализаторов.
Это также позволяет повысить циклическую стабильность и ускорить диффузию ионов лития в литий-ионных аккумуляторах.
Научный сотрудник ИОНХ РАН В. Веселова отметила, что при традиционном производстве аэрогелей на их поверхности неизбежно остаются гидроксильные группы (-ОН). Эти группы взаимодействуют с влагой из воздуха, что приводит к постепенному ухудшению свойств материала.
Для того чтобы аэрогель сохранял свои полезные свойства как можно дольше, его необходимо сделать гидрофобным, изменив поверхность наночастиц так, чтобы не происходила реакция с водой.
По словам В. Веселовой, разработанный метод осуществляют всего в одну стадию, используя дешевый и стабильный тетрахлорид германия в качестве основного прекурсора.
В систему вводят небольшое количество со-прекурсора - диэтилдихлорида германия, что позволяет контролировать угол смачивания и управлять способностью отталкивать воду.
Кроме того, удалось избежать использования соединений кремния, часто применяемых для гидрофобизации, поскольку они могли бы негативно повлиять на люминесцентные свойства материала.
В работе принимали участие сотрудники Института общей и неорганической химии им. Н. Курнакова РАН, Научного центра генетики и наук о жизни Университета Сириус, Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ Курчатовский институт и Петербургского института ядерной физики им. Б. Константинова НИЦ Курчатовский институт. Работа проведена при поддержке Российского научного фонда.
Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки России.
Синтезированный аэрогель имеет улучшенные механические характеристики и может быть использован для создания новых высокотехнологичных люминофоров, анодных элементов в литий-ионных аккумуляторах высокой емкости, а также в качестве носителей катализаторов.
Аэрогели представляют собой класс материалов, в которых жидкая фаза полностью заменена газообразной.
Эти объемные высокопористые материалы, сформированные 3D-каркасом из наночастиц, обладают высокой площадью поверхности и высокой прочностью, что делает их особенно привлекательными для создания катализаторов.
Это также позволяет повысить циклическую стабильность и ускорить диффузию ионов лития в литий-ионных аккумуляторах.
Научный сотрудник ИОНХ РАН В. Веселова отметила, что при традиционном производстве аэрогелей на их поверхности неизбежно остаются гидроксильные группы (-ОН). Эти группы взаимодействуют с влагой из воздуха, что приводит к постепенному ухудшению свойств материала.
Для того чтобы аэрогель сохранял свои полезные свойства как можно дольше, его необходимо сделать гидрофобным, изменив поверхность наночастиц так, чтобы не происходила реакция с водой.
По словам В. Веселовой, разработанный метод осуществляют всего в одну стадию, используя дешевый и стабильный тетрахлорид германия в качестве основного прекурсора.
В систему вводят небольшое количество со-прекурсора - диэтилдихлорида германия, что позволяет контролировать угол смачивания и управлять способностью отталкивать воду.
Кроме того, удалось избежать использования соединений кремния, часто применяемых для гидрофобизации, поскольку они могли бы негативно повлиять на люминесцентные свойства материала.
В работе принимали участие сотрудники Института общей и неорганической химии им. Н. Курнакова РАН, Научного центра генетики и наук о жизни Университета Сириус, Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ Курчатовский институт и Петербургского института ядерной физики им. Б. Константинова НИЦ Курчатовский институт. Работа проведена при поддержке Российского научного фонда.