Химики превратили кокс в флуоресцентные частицы

Химики из США предложили метод получения графеновых нанолистков из обыкновенного кокса или каменного угля. Подробности со ссылкой на статью ученых в журнале Nature Communications приводит университет Райса.

Исследователи смогли получить из угля наночастицы, которые являются квантовыми точками, то есть объектами, которые ведут себя подобно одному атому. Графеновые диски диаметром от 4 до 40 нанометров имеют собственные энергетические уровни и за счет этого оказались способны поглощать и испускать кванты света на определенной длине волны. Иными словами, они флуоресцируют, светятся при облучении их светом с большей энергией квантов.

Эксперименты показали, что такие частицы можно растворить в воде и они, по предварительным данным, не оказывают токсического действия. Уголь при этом намного дешевле традиционно используемого в качестве сырья для синтеза графеновых чешуек графита. По словам авторов открытия, тонна графита стоит около 2000 долларов США, в Китае тонна графита продается по 800 долларов, а уголь при этом стоит от 10 до 60 долларов за тонну (в США, где было выполнено исследование).

Синтез графеновых наночастиц требует разрушения угля ультразвуком. Полученный порошок нагревают в растворе кислот и выдерживают около суток, после чего на выходе получается масса, которая содержит до 20 массовых процентов искомых частиц. Некоторые из них, как показал анализ, встречаются не в чистом виде, а с прилипшими фрагментами аморфного углерода, но для ряда задач эти примеси не столь существенны. Ученые предполагают, что для флуоресцентных красителей или солнечных батарей их графен окажется достаточно чистым.