Учёные Техасского университета A&M разработали новый метод получения оксида графена из метана

Репортаж от Wedoany，Команда Техасского университета A&M (Texas A&M University) разработала новый метод прямого получения оксида графена из метана, предложив масштабируемую альтернативу традиционным дорогостоящим производственным маршрутам.

Исследование опубликовано в журнале «Nature Communications». В нём описан полный процесс преобразования метана — основного компонента природного газа — в высокочистый оксид графена с одновременным получением водорода с использованием границы раздела нетермической плазмы и воды. Проект возглавил доктор Дэвид Стаак, доцент кафедры машиностроения имени J. Mike Walker '66 и заместитель проректора по научной работе Техасского университета A&M. По словам исследовательской группы, этот результат стал продолжением проекта, изначально сосредоточенного на производстве водорода.

Традиционное производство оксида графена обычно начинается с добычи графита и основано на химически интенсивных процессах. Новый метод напрямую строит оксид графена из молекул метана, что принципиально отличает его по пути получения.

Оксид графена — это углеродный наноматериал, широко применяемый в литий-ионных аккумуляторах, электронике, покрытиях, композитных материалах и передовом производстве. Исследователи отмечают, что в настоящее время цепочка поставок графита и его производных в США остаётся ограниченной, что усиливает внимание к альтернативным производственным технологиям.

Исследовательская группа сообщила, что оксид графена, полученный плазменным методом, по своим свойствам сопоставим с коммерчески доступными продуктами. Исследование также продемонстрировало метод, позволяющий масштабно получать высокочистый однослойный оксид графена в атмосферных условиях.

Доктор Майка Грин, профессор химической инженерии и заместитель заведующего кафедрой, а также соруководитель проекта, отметил, что эта работа является первым сообщением о масштабном производстве оксида графена из природного газа-предшественника. Он считает, что этот процесс соответствует общей тенденции отрасли по преобразованию нефтехимического сырья в высокоценные углеродные наноматериалы, а не в выбросы углерода.

Исследователи полагают, что эта технология может поддержать будущее внутреннее производство углеродных наноматериалов, одновременно создавая новые возможности в области накопления энергии, электроники и передового производства. Проект получил поддержку энергетической компании LTEOIL, расположенной в Колледж-Стейшн, штат Техас. Процесс, преобразуя углерод в оксид графена, одновременно производит водород, обеспечивая путь получения как передовых материалов, так и энергии из одного сырья.