Углеродные нанотрубки из скорлупы кокосовых орехов снижают скорость коррозии арматуры на 50–70% в Национальном университете Колумбии

Репортаж от Wedoany，Исследователи из кампуса Манисалес Национального университета Колумбии (Universidad Nacional) обнаружили, что преобразование скорлупы кокосовых орехов в углеродные нанотрубки и их добавление в цементную смесь позволяет снизить скорость коррозии арматуры на начальном этапе эксперимента на 50–70%. Этот результат получен в рамках дипломной работы физика-инженера Мигеля Анхеля Гомеса, который в настоящее время является магистрантом физических наук в этом кампусе.

Исследовательская группа выбрала скорлупу кокосовых орехов в качестве сырья из-за её высокого содержания углерода и широкой доступности как сельскохозяйственных отходов. Процесс производства начинается с пиролиза: скорлупу нагревают в бескислородной среде для получения биоугля, затем этот материал смешивают с солями металлов, используемыми в качестве катализаторов, и подвергают воздействию излучения в обычной микроволновой печи для синтеза углеродных нанотрубок. Перед добавлением в цементную смесь нанотрубки проходят поверхностную обработку для улучшения их диспергируемости в воде и предотвращения образования агломератов. Гомес отметил, что из-за ограниченного времени на этапе бакалавриата и отсутствия чёткого маршрута синтеза нанотрубок внутри университета, они решили самостоятельно освоить метод синтеза.

После получения углеродных нанотрубок исследователи приготовили три образца — без нанотрубок, с коммерческими нанотрубками и с нанотрубками из скорлупы кокосовых орехов — в различных смесях цемента и воды, и поместили их в солевой раствор на 60 дней для имитации условий, воздействующих на здания в прибрежных районах. Результаты показали, что нанотрубки из скорлупы кокосовых орехов значительно снижают скорость коррозии арматуры на начальном этапе эксперимента. Хотя коммерческие нанотрубки показали лучшие результаты в начале тестирования, данное исследование подтверждает, что скорлупа кокосовых орехов может служить сырьём для производства углеродных нанотрубок, предлагая перспективную альтернативу для изготовления этих материалов. Следующим шагом станет проверка сохранения этих преимуществ при добавлении нанотрубок в бетонные смеси, которые помимо цемента включают песок и щебень.