Графен объединяется с цеолитом для катализа
Интернациональная несколько исследователей из Англии, Германии и Индии смогли инкорпорировать графен в поры цеолитов, что увеличило фотокаталитическую активность цеолитных катализаторов в ответе таких задач, как очистка воды и воздуха, разрушение красителей, создание самоочищающихся и противомикробных покрытий.
Химикам, трудившимся под управлением Доминика Эдера (Dominik Eder) из Кембриджа, удалось разместить фрагменты графена в порах титаносиликатного цеолита [titanosilicate zeolite (TS-1)]. Цеолиты являются многочисленную группу родных по свойствам и составу минералов, из подкласса каркасных силикатов. Отличительной чертой цеолитов есть их высокое значение и пористое строение площади поверхности.
Это свойство делает цеолиты совершенными кандидатами для каталитических совокупностей. Внедрение титана в каркас цеолита придает цеолитам новое свойство – фотокаталитическую активность.
Рис. 1. Гибридизация графена с титансодержащими
цеолитами увеличивает их фотокаталитичесую
активность. (Рисунок из Chem. Sci., 2012,
DOI:10.1039/c1sc00511a).
Графен, один из самый изучаемых на данный момент материалов, отличается необыкновенными физическими особенностями, среди них и свойством принимать электроны в следствии фотовозбуждения. Ранее последовательность гибридных материалов типа наносистема-неорганическое вещество уже показали перспективные фотокаталитические свойства, но фотокаталитически активных гибридах типа графен-неорганическое вещество фактически не сообщалось.
Эдер поясняет, что исследователи из его группы в первый раз смогли совершить гибридизацию графена с цеолитом, наряду с этим полученная гибридная совокупность характеризуется беспрецедентным повышением фотокаталитической активности, существенно превосходя по фотокаталитической активности, к примеру, ранее полученные фотокатализаторы на базе гибридного материала цеолит TS-1/углеродные нанотрубки.
Кроме этого было изучено, как графен воздействует на морфологию частиц цеолита, их архитектуру и форму пор.
Рассел Хоув (Russell Howe), специалист по проявляющим фотокаталитическую активность титаносиликатам из Университета Абердина отмечает, что самым большим результатом изучения Эдера есть большое влияние, которое оказывает графен на морфологию и размеры кристаллов цеолита TS-1. Он додаёт, что производительность новой фотокаталитической совокупности существенно превышает употребляющейся в качестве стандарта системы и активность на базе оксида титана P25, и только маленькое количество существующих на данный момент фотокаталитических совокупностей превосходят ее пор производительности.