Исследователи создали форму углерода с невероятной площадью поверхности
Это позволило бы материалу удерживать больше вещества, включая различные химикаты Гиперголические агенты широко используются в реактивном движении
Исследователи из Корнелльского университета разработали нанопористый углеродный материал с самой большой площадью поверхности, о которой когда-либо сообщалось.
Прорыв использует химическую реакцию, похожую на воспламенение ракетного топлива, и может быть использован для улучшения технологий улавливания углекислого газа и хранения энергии, потенциально продвигая следующее поколение батарей.
Увеличение пористости углерода является ключом к улучшению его характеристик в таких приложениях, как адсорбция загрязняющих веществ (когда загрязняющие вещества прилипают к поверхности материала) и хранение энергии. Новый материал имеет площадь поверхности 4800 квадратных метров на грамм — сопоставимо с размером поля для американского футбола или одиннадцати баскетбольных площадок, сжатых в одну чайную ложку. Светлое будущее для батарей
«Очень важно иметь большую площадь поверхности на массу, но вы можете достичь точки, когда материала не останется. «Это просто воздух», — сказал старший автор Эммануэль Джианнелис из кафедры материаловедения и инженерии Корнеллского инженерного университета. «Поэтому задача заключается в том, сколько этой пористости вы можете ввести и при этом сохранить структуру, а также достаточный выход, чтобы сделать с ней что-то практическое».
Джаннелис работал с постдокторантом Николаосом Чалпесом, который адаптировал гиперголические реакции — высокоэнергетические химические реакции, обычно используемые в ракетном двигателе — для синтеза этого углерода.
Чалпес объяснил, что, улучшив процесс, они смогли достичь сверхвысокой пористости. Ранее такие реакции использовались исключительно в космических приложениях, но их быстрая и интенсивная природа оказалась идеальной для создания новых наноструктур.
Процесс, подробно описанный в ACS Nanostarts с сахарозой и шаблонным материалом, который направляет формирование углеродной структуры. В сочетании с определенными химикатами гиперголическая реакция производит углеродные трубки, которые содержат высокореакционноспособные пятичленные молекулярные кольца. Последующая обработка гидроксидом калия удаляет менее стабильные структуры, оставляя сеть микроскопических пор.
Подпишитесь на рассылку новостей Ny Breaking и получайте все самые лучшие новости, мнения, функции и рекомендации, необходимые вашему бизнесу для успеха!
Исследователи говорят, что материал поглощает углекислый газ почти в два раза эффективнее обычного активированного угля, достигая 99% от своей общей емкости менее чем за две минуты. Он также продемонстрировал объемную плотность энергии 60 ватт-часов на литр — в четыре раза больше, чем у коммерческих альтернатив. Это делает его особенно перспективным для аккумуляторов и небольших энергетических ячеек, где эффективное хранение энергии в компактных пространствах имеет решающее значение, и открывает возможности для разработки электрокатализаторов и сплавов наночастиц. Вам тоже может понравиться
Статья добавлена ботом, с использованием машинного перевода : https://nybreaking.com/category/tech/
