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 емкостью 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. Кроме того, 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.
