Исследователи из ФИЦ Проблем химической физики и медицинской химии РАН в Черноголовке изучили воздействие гамма-лучей на аэрогель из оксида графена. Оказалось, что разные дозы по-разному меняют структуру геля. В одном случае улучшаются его сорбционные свойства, а в другом аэрогель разрушается. Новые данные помогут уточнить границы применимости этого класса материалов. Исследование опубликовано в журнале ChemPhysChem.
Аэрогель из частично восстановленного оксида графена — один из самых перспективных вариантов перенесения уникальных свойств графена (за открытие и изучение которого Андрей Гейм и Константин Новоселов удостоились Нобелевской премии по физике 2010 года) из двух измерений в 3D-мир. Кроме этого, подобные аэрогели обладают хорошей сорбционной ёмкостью и могут быть использованы для сбора разлившихся нефтепродуктов или иных органических веществ.
Химики и физики из Черноголовки решили изучить то, как меняются структура и свойства аэрогеля при облучении его различными дозами гамма-излучения. Они предположили, что такая модификация может улучшить «сшивку» между отдельными листами аэрогеля, которые при получении его методом термического восстановления оксида графена, вероятнее всего, удерживаются только ван-дер-ваальсовыми силами. Кроме того, поскольку аэрогели планируется использовать и в условиях воздействия на них радиоактивного излучения, нужно было проверить устойчивость материала к радиации.
Для своих экспериментов исследователи получили монолитные цилиндры аэрогеля объемом около 4 см3 и воздействовали на них гамма-излучением от изотопа кобальта-60. Дозы гамма-излучения, поглощенные экспериментальными образцами, составили от 10 до 220 кГр, а для сравнения были оставлены необлученные образцы.
Облучение позволило выявить такую особенность в строении монолита аэрогеля из оксида графена (АОГ), как особую поверхностную пленку, которая имеет более мелкие поры по сравнению с объемом. Авторы показали, что путем подбора дозы облучения можно частично удалить эту пленку и, тем самым, улучшить сорбционные свойства монолита АОГ.
Также оказалось, что высокая доза облучения демонстрирует негативное влияние на целостность монолита и вводит ограничения использование аэрогеля. Также выяснилось, что гамма-облучения на воздухе в использованном диапазоне доз недостаточно для изменения гидрофильного характера материала. Исследования продолжаются.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
