Ученые из России создали фильтр, улавливающий самые малые наночастицы
Российские химики создали мембрану из молекул обычной целлюлозы, которая пропускает через себя даже самые крупные молекулы жидкостей, но при этом удерживает мельчайшие наночастицы, говорится в статье, опубликованной в журнале Cellulose.
"Обычная перегонка хорошо подходит для разделения органических растворителей, но есть и более сложные задачи. К примеру, при регенерации гомогенных катализаторов перегонка не всегда подходит, так как при высоких температурах они разрушаются. Процесс фильтрации исключает это, поскольку он проходит при комнатной температуре", - рассказывает Алексей Волков из Института нефтехимического синтеза РАН в Москве, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
В последние годы физики и химики активно работают над созданием новых наноматериалов, которые бы могли стать основой для гаджетов из научной фантастики, способных разделять тяжелые и легкие изотопы, извлекать воду из воздуха, сортировать разные элементы и исполнять многие другие задачи, которые кажутся сегодня немыслимыми.
Фильтры и мембраны из подобных материалов могли бы совершить настоящую революцию в промышленности и экономике. Их созданию часто мешает то, что они изготавливаются из дорогостоящих материалов или просто редких компонентов, которые пока можно изготавливать лишь штучным образом.
Волков и его коллеги нашли простой и дешевый способ изготовления мембран, способных "отлавливать" даже самые небольшие наночастицы, экспериментируя с молекулами целлюлозы - природного полимера, из которого состоят волокна древесины и другие растительные ткани.
Как обнаружили российские химики, целлюлозные цепочки можно заставить самостоятельно объединиться в очень тонкий фильтр, растворив их в другом органическом веществе, N-метилморфолин-N-оксиде, и затем добавив в эту смесь присадки, которые заставили нити целлюлозы осадиться на дне сосуда и сформировать своеобразную пористую "губку".
На роль этих присадок, по словам ученых, подходят очень простые и дешевые вещества - обычная вода и различные простейшие спирты. Меняя их концентрацию, состав и другие свойства, Волкову и его команде удалось получить очень плотный, но при этом проницаемый для жидкостей материал, диаметр пор в котором не превышал и двух нанометров.
Фильтры из такой пористой целлюлозы, как показали дальнейшие опыты химиков, могут вылавливать даже самые мельчайшие наночастицы из сложных растворов разных веществ, чей диаметр не превышает и 10 нанометров. Это, по словам создателей подобных мембран, удешевит и упростит многие процессы в химической промышленности и при ведении лабораторных исследований.
