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二酸化炭素の汚染を減らし、天燃ガスの生産を改善する Graphene の膜

Published on October 10, 2012 at 5:14 AM

コロラド州ボールダーの大学の工学能力そして学生は原子的に小さい気孔が付いている graphene の膜を効果的かつ効率的にサイズ選択的なふるうことによってガスの分子を分けることができる薄くしなさいことを示す最初の実験結果を生みました。

調査結果は天燃ガスの生産と発電所の排気管からの二酸化炭素の放出を減らすためのよりエネルギー効率が良い膜の認識の方に重要なステップです。

スコット機械工学教授の束およびジョンペルグリノは実験を詳しく述べる大学院生スティーブン Koenig および Luda Wang との性質のナノテクノロジーのペーパーを共著しました。 ペーパーはジャーナルのオンライン版の 10 月 7 日出版されました。

調査チームは紫外光誘導酸化 「エッチングを通して graphene シートに nanoscale の気孔を」、導入し、次に多孔性の graphene の膜を渡るさまざまなガスの透磁率を測定しました。 実験は水素、二酸化炭素、アルゴン、窒素、メタンおよび硫黄の hexaflouride を含むガスの範囲で行われました -- どの範囲 0.29 から 0.49 ナノメーターかから -- 分子サイズに基づく分離のための潜在性を示すため。 1 ナノメーターはメートルの 1 の十億分の一です。

「これらの原子的に薄くして下さい、多孔性の graphene の膜はガスの輸送が原子スケールの厚さそして直径がある気孔を通って行われる理想的な分子篩の新しいクラスを」、言いました束を表します。

Graphene のグラファイトの単層は、最初の偽りなく二次元の原子水晶を表します。 それは化学的に六角形の 「金網」の格子で結ばれる炭素原子の単層から成っています -- それに驚くべき電気の、機械および熱特性を与える一義的な原子構造。

「この驚異材料の機械特性私達のグループを最も魅了します」はと Bunch は言いました。 「それは世界の最も薄く、最も強い材料で、またですすべての標準ガスに不浸透性」。

それらの特性は耐久でしたり今までのところでは多くのエネルギーをそれに分子を押通すように要求しないので graphene に分離の膜を作成するための理想的な材料を作りますと彼は言いました。

他の技術的な挑戦は技術が十分に実現することができる前に克服される必要があります。 産業規模の分離を行うには例えば、十分に大きい作成は graphene の広がり必須のサイズの正確に定義された nanopores を作り出すためのプロセスを開発してそれ以上の開発を必要とする領域でであって下さい。 Cu ボールダーの実験は比較的小規模で行われました。

科学的な世界の graphene の重要性は物理学の 2010 年のノーベル賞によってイギリス、アンドレ K. Geim および graphene を作り出し、隔離し、識別し、そして特徴付けるためのコンスタンチーン Novoselov のマンチェスター大学の 2 人の科学者、名誉を与えられてこと説明されました。 科学者は新しく、よりよい表示画面および電気回路の作成からの graphene については小さい生物医学的な装置の作成に研究が進歩すると同時に潜在性の無数を、見ます。

ソース: http://www.colorado.edu

Last Update: 10. October 2012 05:43

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