Ученые разработали технологию получения чистого графена из углекислого газа
Сегодня углекислый газ принято ассоциировать с угрозой глобального потепления. При этом подавляющее большинство углекислого газа на планете вырабатывается тепловыми электростанциями при сжигании ископаемого топлива: угля или нефти. Совсем отказаться от такого способа получения энергии нельзя. Но и наращивать выброс в воздух диоксида углерода становится чревато последствиями. Ученые из института Karlsruhe Institute of Technology (KIT) в Германии предложили способ утилизации углекислого газа, при котором появляется возможность производства такого ценного и перспективного сырья, как графен.
Графен был впервые экспериментально получен двумя русскими учеными Константином Новоселовым и Андреем Геймом в 2004 году, за что они в 2010 году получили Нобелевскую премию. С тех пор графеном занимаются многие лаборатории в мире. Это двумерный материал с замечательными свойствами в плане мобильности электронов, что сулит ему большие перспективы в электронике будущего. Однако проблема массового производства графена также пока не решена. Предложенная учеными KIT технология получения графена из углекислого газа может помочь одновременно решить вопрос с утилизацией вредных выбросов в атмосферу и с налаживанием производства графена. Быть может, даже с выгодой для производства.
Принцип утилизации углекислого газа ученые позаимствовали у природы. В процесс фотосинтеза листья земных растений преобразуют свет, воду и углекислый газ в биомассу. В этом процессе участвует фермент на основе соединения RuBisCO (рибулозобисфосфаткарбоксилаза). Фермент имеет в основе металлы, что подтолкнуло ученых к поиску катализаторов для превращения углекислого газа в графен. Такой катализатор был найден в виде "правильной" пропорции меди и палладия. Графен из углекислого газа образуется на плоской поверхности катализатора при температуре около 1000 градусов по Цельсию.
В будущем ученые намерены разработать техпроцесс для послойного изготовления графена большей толщины, чем один слой. Это может дать электронике новые материалы с неизученными пока свойствами, улучшенные фильтры, аккумуляторы и другое. Это второй этап исследований разработанного техпроцесса с получением графена из углекислого газа. Более того, новые материалы в виде графена с молекулами с магнитными свойствами могут приблизить появление квантовых вычислителей. И если от углекислого газа пока нельзя избавиться, то найти ему применение можно и должно.
