Различные дозы гамма-излучения влияют на структуру аэрогеля из оксида графена и его способность к поглощению веществ. Достижение отечественных специалистов открывает новые области применения перспективного материала.
Ученые ФИЦ Проблем химической физики и медицинской химии РАН в Черноголовке исследовали влияние гамма-излучения на аэрогель из оксида графена. Выяснилось, что различные дозировки излучения оказывают различное воздействие на структуру материала: одна доза улучшает его способность поглощать вещества, другая же вызывает разрушение аэрогеля. Полученные сведения позволят точнее определить область практического применения подобных материалов, говорится на сайте Российской академии наук.
Аэрогель, изготовленный из частично восстановленного оксида графена, является одним из наиболее многообещающих способов перенести уникальные характеристики графена из двумерного пространства в трехмерное. Помимо этого, такие материалы характеризуются высокой сорбционной способностью. Они пригодны для ликвидации разливов нефти и очистки от других органических загрязнений.
Химики и физики из Черноголовки провели исследование, направленное на изучение изменений структуры и характеристик аэрогеля при воздействии различных доз гамма-излучения. Ученые выдвинули гипотезу, согласно которой радиационная обработка способна усилить межлистовую связь в материале, возникающую преимущественно благодаря силам Ван-дер-Ваальса при производстве аэрогелей методом термической обработки оксида графена. Помимо этого, специалисты проверяли устойчивость аэрогелевых структур к воздействию радиации, учитывая возможность их дальнейшего применения в средах с высоким уровнем радиоактивного излучения.
Ученые использовали монолитные цилиндры аэрогеля объемом приблизительно четыре кубических сантиметра, подвергнув их воздействию гамма-излучения, источником которого служил изотоп кобальта-60. Поглощенная доза гамма-излучения варьировалась от 10 до 220 000 грей, при этом некоторые образцы остались необлученными и использовались в качестве контрольных.
Эксперименты выявили любопытную характеристику структуры аэрогеля из оксида графена: наличие особой пленки на поверхности, отличающейся значительно меньшим размером пор по сравнению с внутренним объемом материала. Подбирая оптимальную дозу облучения, авторы сумели частично убрать эту пленку, повысив таким образом сорбционную способность аэрогеля относительно нефтепродуктов (для оценки эффективности применялся чистый гексан).
Кроме того, было обнаружено, что большие дозы облучения негативно сказываются на целостности аэрогельного монолита, накладывая ограничения на его дальнейшее применение. Дополнительно выяснилось, что гамма-облучение аэрогеля в присутствии воздуха в выбранном диапазоне доз не привело к изменению его гидрофильных свойств.
Тем временем зарубежные специалисты решили 67-летнюю биохимическую загадку с витамином B1.
Источник