Созданы пористые углеродные волокна

Zhengping Zhou et al. / Science Advances, 2019

Американские ученые создали пористые углеродные волокна на основе блок-сополимера, часть которого в процессе синтеза удаляется. Большая удельная площадь поверхности и пористость материала позволит хранить с помощью него электроэнергию и легкие газы, такие как водород, сообщают авторы статьи. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Внедрение пор в материалы позволяет уменьшить их вес, сохраняя в некоторых случаях прочность конструкции. Способы получения таких материалов, как правило, основаны на изготовлении сначала сплошной заготовки, а затем удалении ее части с образованием полостей.

В работе американских ученых для изготовления полых углеродных волокон в качестве заготовки используется блок-сополимер — молекула, состоящая из идущих друг за другом блоков разной структуры. Каждый из этих блоков представляет собой группу атомов, повторяющуюся в пространстве.

Методика исследователей Политехнического университета Виргинии заключалась в удалении одного их блоков сополимера полиакрилонитрил-полиметилметакрилат с помощью термообработки. При нагревании до 800 градусов области полиметилметакрилата разлагались и улетучивались, а цепочки полиакрилонитрила превращались в углеродные волокна.

Затем исследователи измерили свойства полученных волокон. Оказалось, что их удельная площадь поверхности равна 503 квадратных метра на грамм. Средний размер микропор составил 0,5 нанометра, а мезопор — 10 нанометров. Хотя эти характеристики не ставят рекорды (даже у обычных активированных углей удельная площадь поверхности может достигать 1200-1500 м2/г), это первый случай получения пористого волокнистого материала.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.