Badania

04 Września

Sensacyjne odkrycie w AJP

W 2018 roku w Akademii im. Jakuba z Paradyża w Gorzowie Wielkopolskim otrzymano pierwsze struktury grafenowe o charakterze przestrzennym. Badania przeprowadzone w University of Utah (USA) i Rhodes University (RPA) potwierdziły, ze jest to grafen i redukowany tlenek grafenu w postaci drutu węglowego. Zaobserwowany efekt może stać się wstępem do rozwoju metod lukowych w procesie wytwarzania czystego grafenu.

Proces powstaje w prekursorze olejowym (użyto olej rzepakowy z uwagi na substancje posiadające długie łańcuchy węglowodorowe). Elektrody grafitowe zanurzone pod powierzchnia oleju doprowadza się na odległość zapalenia luku elektrycznego. Następnie rozsuwa się elektrody względem siebie, a pomiędzy otrzymuje się struktury przestrzenne. Do tej pory badania osadzenia pierwszych przestrzennych struktur grafenowych odbywały się kosztownymi oraz czasochłonnymi metodami. Tym razem udało się uzyskać je z oleju rzepakowego. To odkrycie może mieć ogromne znaczenie dla rozwoju farmaceutyki. Odkryty typ grafenu może być m.in. nośnikiem leków przeciwrakowych bez szkodliwych skutków ubocznych, może służyć do budowy bardzo wydajnych ogniw elektrycznych, jak i również do skonstruowania filtra do pozyskiwania wody pitnej z morskiej. Ciekawostką jest to, że do pozyskiwania przestrzennych struktur grafenu mogą być użyte również inne substancje, takie jak zużyty olej silnikowy lub gliceryna. Badania przeprowadził zespół naukowców pod kierunkiem inż. Krzysztofa Jankowskiego.

Podczas pierwszego stażu w Salt Lake City (University of Utah) wykonano badania nanocząstek uzyskiwanych z czystych pierwiastków (wyładowania łukowe prądu zmiennego). Staż zakończył się sukcesem, ponieważ otrzymano nanocząstki różnych wymiarów, nanocząstki typu core-shell czy inne struktury w skali nanometrycznej. W 2018 roku przeprowadzono proces, w którym zakładano, że otrzyma się nanocząstki węglowe w oleju. Proces jednak przebiegł odwrotnie niż zakładano. Zamiast otrzymać struktury nanostruktury węglowe w rozpuszczalniku, zauważono, że na łączeniu elektrod osadza się inna struktura węglowa. Proces zmodyfikowano, dodając układ rozchylania od siebie elektrod. Pomiędzy tymi elektrodami (w obecności wysokonapięciowego łuku AC) następuje rozrost nanostruktur grafenowych (redukowany tlenek grafenu i grafen). Praca nad artykułem zajęła rok i dwa miesiące. Pręty grafenowe zbadano przy użyciu metod analitycznych ciała stałego (m.in. XPS, XRD, spektroskopia ramanowska, SEM z EDX). Współautorami artykułu są prof. Agnes Ostafin i prof. Tebello Nyokong. Zastosowanie tego materiału już jest opracowywane – będzie to w pierwszej kolejności filtr wody słonej.

źródło: AJP