علماء صينيون يطورون وسيلة أسهل لصنع المواد الكاربونية

واشنطن 29 يوليو 2018 /اقترح علماء صينيون وسيلة بسيطة فعالة وبارعة لصنع مواد كاربونية تتميز بتوصيل كهربائي عال واستقرار كيميائي جيد وتركيب مجهري فريد، حسبما ذكرت دراسة نشرت في آخر نسخة للدورية العلمية المعروفة بـ((ساينس ادفانسيس)).

وأفادت الدراسة بأنه كان هناك تحد هام لتطوير وسيلة بسيطة ومنخفصة الكلفة وعالية السيطرة لصنع مواد كاربونية بمواصفات وهيكلية مطلوبة بحجم كبير.

واستخدم فريق بحثي من جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا، جزيئات عضوية صغيرة كمواد أولية تمهيدية لإعداد المواد الكاربونية.

وكانت الجهود السابقة في تحويل الجزيئات العضوية الصغيرة إلى مواد كاربونية، تعتمد تقريبا على ظروف مركبة قاسية، نتيجة التقلبات العالية للجزيئات العضوية الصغيرة في درجات حرارة تخمينية.

وقد طور الباحثون بقيادة يوى شوهونغ وليانغ هاى وى، من جامعة الصين للعلوم التكنولوجيا، وسيلة لتحويل المعادن المساعدة لكربنة الجزيئات العضوية الصغيرة.

ويمكن للمعادن المحولة أن تحفز التشكيل المفضل للهياكل البوليمرية الوسيطة المستقرة حراريا، وبالتالى يمكنها تجنب التصعيد المباشر للجزيئات العضوية الصغيرة خلال عملية التسخين، ما يضمن الإعداد الناجح للمواد الكاربونية مع إنتاجية عالية للكاربون.

وعرضت المواد الكاربونية المصنوعة ثلاث تركيبات مجهرية بازرة مختلفة، منها أنابيب نانوية كاربونية شبيهة بأعواد الخيزران، متعددة الجدار، وألواح نانوية بحجم ميكرومتر، وحبيبات غير منتظمة، وفقا للدراسة.

بالإضافة إلى ذلك، تتميز هذه المواد الكاربونية بمناطق سطحية عالية الخصوصية، وأحجام مسامية كبيرة وهياكل عالية الكربون.

ونتيجة لذلك، تظهر هذه المواد الكاربونية إمكانيات تطبيقية هائلة للتحفيز المتنوع ، ما يفتح نافذة جديدة لتركيبة مواد كاربونية تتميز بالتركيبات والهياكل المطلوبة.