Целью нового исследования, проведённого в Питсбургском университете (США), была разработка недорогих детекторов ядовитых индустриальных газов на основе золотой нанопроволоки.
Исследователи из Питсбургского университета (США) сумели получить коаксиальный кабель с обмоткой из золотой нанопроволоки в качестве необходимого компонента для создания недорогих детекторов ядовитых газов, содержащихся в газе природном.
Руководитель проекта Александр Стар и его коллеги из Национальной лаборатории энерготехнологий (NETL) предложили оригинальный метод самосборки, использующий молекулярные каркасы углеродных нанотрубок для роста нанопроводов золота. Полученные результаты учёные опубликовали в Journal of the American Chemical Society.
Как поясняет г-н Стар, большинство стандартных методов определения газов требуют массивного и дорогого оборудования. Вывод напрашивается сам собой: нужны небольшие датчики, построенные на детекторах из наноматериалов. Газовщики и нефтяники могли бы постоянно носить их с собой для фиксации сероводорода, одного из главных токсинов природного газа.
Учёные обнаружили, что наноматериалы на основе золота идеально подходят для определения именно сероводорода, благодаря высокому сродству золота к двухвалентной сере и уникальным физическим свойствам наноструктур. Подбирая подходящий молекулярный каркас для поддержания процесса самосборки наноматериала, исследователи экспериментировали с углеродными нанотрубками и графеном, используя компьютерное моделирование, рентгеновскую дифракцию и просвечивающую электронную микроскопию. Затем продукт тестировался на отношение к присутствию сероводорода.
Для получения золотых нанопроволок углеродные нанотрубки суспендировались в растворе кислого тетрахлораурата (HAuCl4). По мере перемешивания и нагревания смеси золото восстанавливалось, образуя наночастицы на внешних стенках углеродных нанотрубок. В результате формировались высокопроводящие коаксиальные провода из золотых нанопроволочек и углеродных нанотрубок.
Чтобы оценить способность нанопроволок детектировать сероводород, г-н Стар и коллеги нанесли получившийся композитный материал на чип, содержащий матрицу золотых электродов. Рабочий прототип сумел определить присутствие сероводорода на уровне 5 ppb (части на миллиард), что сравнимо с используемыми сегодня технологиями. Кроме того, исследователи смогли определить наличие сероводорода в сложной газовой смеси подобной природному газу.
Сейчас группа тестирует пределы обнаружения сероводорода экспериментальным чипом, применяя настоящие образцы смесей из газовых колодцев.
Подготовлено по материалам Питсбургского университета.
Просмотров 
Другие новости по теме:
 Разработан метод создания эластичных проводников из нанотрубок | Углеродные нанотрубки превратили в электромотор | Ученые создали подводную «шапку-невидимку» с переключателе ... |  Утренний кофе очистит воздух от токсинов | Созданы «наноракеты» для доставки лекарств в организм |  Эксперты: самые грязные районы Москвы – Марьино, Кожухово и Капотня |
