Представление художника о чипе удаления наночастиц, разработанном исследователями в лаборатории профессора Майкла Хеллера в инженерной школе UC San Diego Jacobs Engineering. Осциллирующее электрическое поле (пурпурные дуги) отделяет наночастицы лекарств (желтые сферы) от крови (красные сферы) и тянет их к кольцам, окружающим электроды чипа. Изображение представлено как внутренняя обложка журнала «Small» от 14 октября.
Отечественные учёные, исследовавшие соединения кислорода с марганцем, создали новый метод получения частиц этих соединений. Его предполагается использовать при изготовлении топливных элементов и источников энергии.
Марганец – элемент, вместе с железом относящийся к «чёрным металлам». При этом он может иметь различную валентность и образовывать разные соединения с одним и тем же элементом; в частности, он образует несколько оксидов — MnO, Mn2O3, MnO2 и некоторые другие. Наночастицы этих веществ могут использоваться в самых разных областях, однако в первую очередь учёные предлагают применять их в энергетической отрасли. Так, они могут использоваться как катализаторы в реакциях восстановления кислорода в щелочной среде. Такие реакции – основа электрохимических устройств, к которым относятся батареи и аккумуляторы. Оксиды марганца уже давно входят в состав электродов некоторых типов батареек.
Наночастицы могут использоваться как катализаторы, но их активность в этом смысле зависит от размера частиц и их строения. Чем меньше наночастицы, тем быстрее они ускоряют реакцию. Поэтому перед учёными стояла задача получения как можно более мелких частиц оксидов. Они использовали сверхкритический диоксид углерода, среда которого является более экологически безопасной, чем используемые до сих пор растворители.
Вадим Зефиров, один из авторов работы, рассказал, что для получения наночастиц учёные воспользовались термическим разложением металлоорганического вещества, помещённого в растворитель на основе критического диоксида углерода. Полученный при этом марганец соединялся с кислородом, превращаясь в необходимые оксиды. Каталитический эффект полученных наночастиц оказался достаточно высоким, однако их характеристики в этом смысле не являются уникальными: в настоящее время существуют другие вещества с подобными свойствами, полученные иными способами.
Схема экспериментальной установки для синтеза наночастиц оксидов марганца.
Однако лабораторные исследования продолжаются. Свойства полученных наночастиц изучены пока ещё не полностью; кроме того, на основе предложенного метода можно будет получать оксиды других металлов, синтезировать которые другими способами значительно труднее.
Изображения образцов наночастиц, сделанные при помощи сканирующего электронного микроскопа.
Оксиды марганца, к слову, используются не только в электрохимических и топливных элементах. С его помощью, например, преобразуют парафин в высшие жирные кислоты. Новый способ образования наночастиц оксидов марганца может найти применение и в подобных сферах. Можно надеяться, что в обозримом будущем находка российских химиков будет внедрена в промышленность.
Гарантия
Сервис
Подбор
Госзакупки
