Vulkan Etna kot proizvajalec nanocevk

Neposredna sinteza ogljikovih nanocevk na skalah lave je uspela

Lava teče na Etni © Dominique Decobecq
prebral

Italijanski vulkan Etna ne izpušča le lave in dima, ampak pomaga tudi pri ustvarjanju zajetih cevi iz nanokarbona. Znanstveniki so uporabili fino mleto kamnino lave, da sorazmerno preprosto sintetizirajo zavesene gradnike za nanotehnološke aplikacije. V preteklosti so bile nanocevke morda celo naravno proizvedene.

Mount Etna je najaktivnejši evropski vulkan. Med posebej silovitimi izbruhi v letih 2002 in 2003 je bilo izgnanih nekaj milijonov kubičnih metrov lave. Rodovitnost mineralno bogatih vulkanskih tal je že dolgo znana, vendar Dang Sheng Su in njegovi kolegi z inštituta Fritz Haber v Berlinu to želijo spremeniti. Želijo privabiti skalo lave v drugo, zelo drugačno vrsto "plodnosti" Sinteza ogljikovih nanocevk in vlaken je lahko neverjetno koristna.

Od njihovega odkritja v začetku devetdesetih let prejšnjega stoletja ogljikove nanocevke in ogljikova nano vlakna - najtanjši del čistih ogljikovih predmetov - osvajajo celo vrsto aplikacij. So nepogrešljiv del nanoznanosti in nanotehnologije. Ker pa še vedno primanjkuje stroškovno učinkovite metode proizvodnje v obsegu proizvodnje, je njihova obsežna uporaba, na primer kot katalizatorji, prej nepredstavljiva.

Železov oksid kot ključni dejavnik

Lava skala je izjemno porozna in vsebuje dokaj veliko količino fino razdeljenih železovih oksidov. To je ravno prav za sintezo drobnih ogljikovih tvorb. Raziskovalci so kamnino prašili in jo pri 700 ° C segrevali v atmosferi vodika. Delci železovega oksida se tako reducirajo v elementarno železo. Ko se mešanica vodika in etilena prenese čez prah, železni delci katalizirajo razpad etilena v elementarni ogljik. V obliki drobnih cevk in vlaken se loči od lave skale.

Nanocevke tudi v vesolju?

Prednosti nove metode: Katalizator se v naravi pojavlja v velikih količinah in je zato cenovno dostopen. Katalitično aktivnega železa ni treba nanašati na noben nosilec, kamnina lava je že katalizator in nosilec v enem. Postopek deluje tudi brez "mokro-kemičnih" korakov. zaslon

Zanimiv pa je še en zelo drugačen, geološko-zgodovinski vidik:

Kadar je vir ogljika prisoten, lahko pri relativno zmernih temperaturah mineralov nastanejo ogljikove nanocevke in vlakna. Vulkani oddajajo pline, kot sta metan in vodik. Ali bi se lahko te modifikacije ogljika že oblikovale na zemlji pred milijoni let? V medzvezdnem prostoru so tudi vodik, ogljikovi oksidi in kovinsko železo - pogoji za nastanek majhnih cevi in ​​vlaken. Se pojavljajo tudi v vesolju?

(Društvo nemških kemikov, 08.02.2007 - NPO)