Plummy News Свежие новости всего мира
Химики из колледжа Искусств и Наук в Сиракузском Университете (SU) разработали метод синтеза наноматериалов из нержавеющей стали, наподобие интерфейсов. Утверждается, что их открытие может изменить суждение о том, как используются форма и структура наноматериалов, особенно тех, которые применяются для хранения газа, гетерогенного катализа и литий-ионных батарей.
Результаты исследования опубликованы в статье журнала «Small», соавторами которого являются доцент Mathew M. Maye и научный сотрудник Wenjie Wu.
До сих пор ученые использовали много подходов мокрой химии для управления реакциями, в которых ионы металлов образуют сплавы на наноуровне. Металлические наночастицы, как правило, размером от 2 до 50 нанометров и обладают уникальными свойствами, в том числе высокой реактивностью и новой химической технологией. «В SU мы разработали новый способ синтеза для специального приспосабливания внутренней микроструктуры наноматериалов», — говорится в заявлении Maye.
Подход Maye начинается с предварительно синтезированного ядра наночастиц железа. После синтеза ядра в его кристаллической металлической форме, он и Wu химически депонировали тонкие оболочки хрома на железо. Когда наночастицы ядра/оболочки подвергаются воздействию высоких температур, они отжигаются. Кроме того, железо и хром, диффундирующие друг в друга, образуют оболочку из сплава железо-хром, тем самым предоставляя продукт реакции ядро/сплав — интерфейс, похожий на некоторые формы из нержавеющей стали.
Так как нержавеющая сталь известна своей стойкостью к окислению, большой проблемой для Maye и Wu было выяснить, как наночастицы будут справляться во время этого процесса. «Мы обнаружили, что наночастицы обладают уникальным поведением при окислении», — сказал он. «Тонкие, железо-хромные формы оксидной оболочки, «оставляют позади» неокисленное железное ядро. Еще более интересным является тот факт, что пустые формы разделяют ядро от оболочки».
Хотя изготовление ядра/сплава является новым подходом, оно делает возможным появление более разнообразных форм сплавов из наноматериалов.
«Большинство сплавов, которые мы анализировали в макромасштабе, к примеру сталь, трудно изготовить на наноуровне из-за их легкости окисления и других необходимых специфических состояний», — сказал Maye. «Наш подход может открыть новые двери».
