Новости    Библиотека    Таблица эл-тов    Биографии    Карта сайтов    Ссылки    О сайте


12.12.2015

Химики превратили красное дерево в супергидрофобную медь

Авторы работы использовали структуру древесины красного дерева в качестве шаблона для будущего материала. Ученые помещали образец древесины в печь без доступа кислорода, после чего нагревали до 600°C. При этом происходило обугливание материала — органические вещества превращались в углерод. На следующем этапе химики пропитывали «биоуглерод» раствором нитрата меди и снова отжигали в печи. При высоких температурах соль меди разлагалась до оксида, который затем реагировал с углем. Последняя реакция приводила к образованию металлической меди.

Химики превратили красное дерево в супергидрофобную медь
Химики превратили красное дерево в супергидрофобную медь

При всех процессах отжига сохранялась пористая структура древесины. Благодаря этому, у образовавшегося угольно-медного материала была очень сложная и развитая поверхность. Авторы использовали это для создания супергидрофобного материала, эффективно отталкивающего от себя капли воды. Поскольку сама по себе медь гидрофильна, ее необходимо покрыть дополнительным гидрофобным слоем. В его роли материала для него авторы выбрали фторированные производные кремния.

Капли воды на поверхности угля (a), медненого угля после отжига (b), медненого угля после обработки (с), обычной меди после обработки (d), угля после обработки (e)
Капли воды на поверхности угля (a), медненого угля после отжига (b), медненого угля после обработки (с), обычной меди после обработки (d), угля после обработки (e)

Ученые сравнили поведение капель воды на исходном «угле», оставшемся на древесине, меди сразу после отжига и на обработанной медной поверхности. Главным параметром в сравнении служил так называемый контактный угол — угол между касательной к поверхности капли в точке соприкосновения с поверхностью и самой поверхностью. Для смачиваемых частично гидрофильных материалов он лежит в промежутке от 0 до 90 градусов. У угля значение того же параметра составило 114 градусов. Медь без дополнительной обработки ожидаемо оказалась смачиваемой — контактный угол оказался примерно равен нулю. В случае же обработанной меди смачивания практически не происходило — угол достиг 160 градусов.

Авторы работы использовали и другие биологические объекты для создания супергидрофобных поверхностей в ранних работах. В частности, химики применяли для этой цели листья лотоса, риса и бамбука.

Глеб Объедков


Источники:

  1. agroxxi.ru










© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'Библиотека по химии'

Рейтинг@Mail.ru