Создан новый метод синтеза химических соединений для устройств накопления энергии и опреснения воды

Химики из Института химии растворов имени Г.А. Крестова РАН (Иваново) нашли способ получать максены высокого качества. Для этого авторы использовали плазму — ионизированный газ, находящийся при высокой температуре, — на основе четыреххлористого углерода. Это соединение при комнатной температуре представляет собой бесцветную жидкость, которая начинает кипеть и превращаться в газ при температуре 76,5°С.

Исследователи поместили в эту среду две титановые проволоки: одна использовалась как катод (положительно заряженный элемент), а другая — как анод (отрицательно заряженный элемент). Затем через них пропустили короткий электрический разряд, под действием которого образовалась плазма, направленная от одной проволоки к другой. Титан вблизи плазмы плавился, образуя в растворе двумерные структуры максенов. Раствор высушивали при комнатной температуре, тем самым получая порошок максенов. Анализ химического состава порошка показал, что синтезированные таким образом максены не содержат оксидных примесей, которые ухудшают электромагнитные свойства материалов.

Основное преимущество предложенного метода состоит в том, что состав максенов можно легко варьировать, заменяя материал электрода другим металлом (например, молибденом, хромом, вольфрамом), чтобы получать материалы с заданными целевыми свойствами: электрическими, магнитными, оптическими и биологическими. Кроме того, такой подход прост в исполнении, легко масштабируем, не требует опасных реагентов, утилизации побочных продуктов и поддержания высоких температур во время синтеза.

«Предложенный метод — наиболее легкий способ синтеза максенов без примесей. В дальнейшем мы планируем в одностадийных процессах получать мембранные композиты, содержащие максены, которые могут использоваться как компактные опреснители соленой воды», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Николай Сироткин, кандидат химических наук, научный сотрудник ИХР РАН.