Простой одноступенчатый процесс превращает парниковый газ непосредственно в пользующийся огромным спросом графен.
Углекислый газ, который постоянно выделяется в атмосферу при использовании ископаемого топлива, способствует изменению климата. Ученые ищут пути, как, во-первых, сократить выбросы CO², а во-вторых, как его наиболее эффективно применять или хранить.
Исследователи из Технологического института Карлсруэ использовали во время эксперимента диоксид углерода в качестве ресурса: исходного материала для производства «чудесного материала» графена, представляющего собой двумерную форму углерода. Она обладает интересными электрическими свойствами и поэтому подходит для создания будущих новых компонентов, применимых в электронике.
Команда Марио Рубена (Mario Ruben) представила в журнале ChemSusChem процесс, который при температуре до 1000 °C обеспечивает перенос диоксида углерода вместе с водородом непосредственно в графен. Это происходит с помощью специально подготовленных, каталитически активных металлических поверхностей. Образцом такого процесса в природе может служить фотосинтез: естественный замкнутый цикл производства биомассы в листьях растений из света, воды и углекислого газа.
«Если поверхность металла имеет правильное соотношение меди и палладия, превращение диоксида углерода в графен происходит напрямую за одну стадию простого процесса», - объясняет руководитель исследования. В следующих экспериментах даже удалось получить графен толщиной в несколько слоев, который мог бы представлять интерес для применения в батареях, электронных компонентах или материалах для фильтров.
Целью дальнейшего исследования команды Рубена должно быть формирование из полученного графена работоспособных комплектующих для электроники. Углеродсодержащие материалы, такие как графен, и магнитные молекулы могут стать строительными блоками будущих квантовых компьютеров, которые обеспечат сверхбыстрые и энергоэффективные вычисления, но не основаны на бинарной логике современных компьютеров.
