Золотые нанотрубки помогут с газами

Открытие предназначено для обнаружения токсичных промышленных газов на производстве.

Ученые из Питтсбургского университета создали золотые нанопровода, из которых сформирован недорогой материал для выявления токсичных примесей в природном газе. Совместно с коллегами из Национальной лаборатории энергетических технологий доцент Александр Стар разработал метод самосборки с использованием подложки для выращивания золотых нанопроводов.

Результаты исследования опубликованы в издании Journal of the American Chemical Society.

«Большинство общепринятых методик для выявления газов требует массивного и дорогого оборудования», отметил Стар. «Датчики на основе чипов, которые полагаются на наноматериалы, были бы менее дорогими и более портативными, и рабочие могли бы использовать их для выявление таких токсичных газов, как, например, сульфид водорода».

Стар и его группа решили, что золотые наноматериалы идеальны для выявления сульфида водорода вследствие высокой близости золота к сере и уникальных физических свойств наноматериалов. Они экспериментировали с углеродными нанотрубками и графеновой сеткой, а также применили компьютерное моделирование, рентгеноскопическую дифракцию и трансмиссионную электронную микроскопию для исследования процесса самосборки. Также ученые проверили реакцию полученных материалов на сульфид водорода.

«Для выработки золотых нанопроводов мы поместили нанотрубки в воду, содержащую тетрахлораурат водорода или тетрахлорозолотую кислоту», сказал Стар. «Поскольку мы размешали и нагрели смесь, золото сократилось и сформировало наночастицы на внешних стенках трубок. В итоге были получены высокопроводящие золотые нанопровода».

Чтобы проверить способность нанопроводов обнаруживать сульфид водорода, Стар с коллегами поместили пленку композитного материала на чип с золотыми электродами. Газ удалось выявить на уровне 5 долей на миллиард, сопоставимом с текущими методами обнаружения. Кроме того, сульфид водорода удалось выявить в комплексных смесях газов, моделирующих природный газ. По словам Стара, теперь группа проверит пределы чувствительности чипов, используя реальные образцы из газовых скважин.

22.02.2012