Химики превратили кокс в флуоресцентные частицы

Образцы красителей
Образцы красителей

Химики из США предложили метод получения графеновых нанолистков из обыкновенного кокса или каменного угля. Подробности со ссылкой на статью ученых в журнале Nature Communications приводит университет Райса.

Исследователи смогли получить из угля наночастицы, которые являются квантовыми точками, то есть объектами, которые ведут себя подобно одному атому. Графеновые диски диаметром от 4 до 40 нанометров имеют собственные энергетические уровни и за счет этого оказались способны поглощать и испускать кванты света на определенной длине волны. Иными словами, они флуоресцируют, светятся при облучении их светом с большей энергией квантов.

Эксперименты показали, что такие частицы можно растворить в воде и они, по предварительным данным, не оказывают токсического действия. Уголь при этом намного дешевле традиционно используемого в качестве сырья для синтеза графеновых чешуек графита. По словам авторов открытия, тонна графита стоит около 2000 долларов США, в Китае тонна графита продается по 800 долларов, а уголь при этом стоит от 10 до 60 долларов за тонну (в США, где было выполнено исследование).

Синтез графеновых наночастиц требует разрушения угля ультразвуком. Полученный порошок нагревают в растворе кислот и выдерживают около суток, после чего на выходе получается масса, которая содержит до 20 массовых процентов искомых частиц. Некоторые из них, как показал анализ, встречаются не в чистом виде, а с прилипшими фрагментами аморфного углерода, но для ряда задач эти примеси не столь существенны. Ученые предполагают, что для флуоресцентных красителей или солнечных батарей их графен окажется достаточно чистым.

Графен представляет собой одну из многочисленных аллотропных модификаций углерода. Графеновая кристаллическая решетка, в отличие от других форм углерода, двумерна и ее существование вплоть до 2005 года ставилось под сомнение: плоский лист толщиной в один атом термодинамически неустойчив. Первооткрыватели графена, Андрей Гейм и Константин Новоселов, показали невозможность кристаллизации графена из расплава, но смогли отщепить графеновые слои от обычного графита при помощи липкой ленты. Теоретические исследования графена выявили множество уникальных свойств этого материала и за свое открытие Гейм и Новоселов получили нобелевскую премию по физике.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 27 марта 2017
Замороженная стволовая клетка человека

Внутренние бомбы

Как клеточный суицид помогает против рака и старости
Два года для развода
Сколько времени понадобится Британии, чтобы выйти из ЕС
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Больно, но полезно
Китай готовится к реформе госкорпораций, чреватой социальным взрывом
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
Displaced people from the minority Yazidi sect, fleeing violence from forces loyal to the Islamic State in Sinjar town, walk towards the Syrian border, on the outskirts of Sinjar mountain, near the Syrian border town of Elierbeh of Al-Hasakah Governorate August 11, 2014. Islamic State militants have killed at least 500 members of Iraq's Yazidi ethnic minority during their offensive in the north, Iraq's human rights minister told Reuters on Sunday. The Islamic State, which has declared a caliphate in parts of Iraq and Syria, has prompted tens of thousands of Yazidis and Christians to flee for their lives during their push to within a 30-minute drive of the Kurdish regional capital Arbil. Picture taken August 11, 2014. REUTERS/Rodi Said (IRAQ - Tags: POLITICS CIVIL UNREST TPX IMAGES OF THE DAY) FOR BEST QUALITY IMAGE ALSO SEE: GM1EA8M1B4V01Дважды отверженные
Почему от женщин, вырвавшихся из плена боевиков, отворачивается общество
Первый тест премиального «корейца» Genesis
Смог ли обновленный Genesis G80 догнать «немецкую тройку»? Спойлер: нет
Все машины Кена Блока
«Субару», «Фиесты» и гоночный пикап: все на чем ездил гонщик
Тест: когда появились «поворотники» и ночное видение?
Непроходимый тест на знание истории… автомобиля!
Место, где живут мозги
Как выглядят штаб-квартиры известнейших автомобильных компаний
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше