Нанопористые материалы, такие как силикагель или оксид алюминия, востребованы в самых разных отраслях, не обладая при этом какими-то особыми талантами, вроде проводимости или светочувствительности. Оксид алюминия — типичный изолятор, а для создания, например, эффективных солнечных батарей необходим полупроводник, к примеру, оксид титана. К сожалению, получение последнего в форме нанотрубок или наностержней традиционными методами слишком затратно, что отражается не только на стоимости новых технологий, но и на скорости их развития.
Полые нанотрубки оксида титана, полученные электролизом раствора солей хлоридов в присутствии титановой фольги (срез). (Микрофотография Latika Menon / Northeastern University.)
Группа под руководством профессора Латики Менон (Latika Menon) из Северо-Западного университета (США) разработала простой, дешёвый и экологичный метод получения материала, представляющего собой плотно уложенные полые нанотрубки титана. Технология заключается в проведении электролиза раствора солей хлоридов в присутствии титановой фольги. В результате электролитической реакции (с выделением хлора в водной среде) поверхность титановой фольги окисляется и при определённых условиях трансформируется в высокоориентированную структуру (см. иллюстрацию). Получаемый материал становится весьма привлекательным для промышленного и коммерческого использования. Возможные области его применения не ограничиваются лишь производством топливных ячеек, мембранных фильтров, косметических средств и высокоэффективных катализаторов с сильно развитой поверхностью. Подобные катализаторы, например, вполне могли бы заменить очень дорогую платину при генерации водорода для топливных ячеек.
Создаваемые электролитическим методом нанотрубки оксида титана могут быть легко отделены от поверхности фольги в виде тонких когезионных листов (плёнок). Что важно, поскольку позволяет применить технологию
получения наноструктурированных модификаторов на основе оксида титана для создания более эффективных мобильных и гибких солнечных батарей. Диаметр нанотрубок и их цвет контролируются условиями проведения электролитической реакции. Разные цвета пригодятся, к примеру, при производстве «фотогальванических» автомобильных красок (идея заключается в превращении всей поверхности автомобиля в своеобразную солнечную батарею).
Напомним также, что недавно открыт не менее практичный метод создания наноструктурированных материалов на основе оксидов переходных металлов. Какая из этих технологий окажется более привлекательной для промышленности, сказать трудно, но сам факт подобного разнообразия простых способов синтеза неорганических наноматериалов, обладающих чрезвычайно полезными свойствами, не может не радовать.
Источник: 24pronauku.ru
