Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из Российского химико-технологического университета имени Д. И. Менделеева и Московского центра перспективных исследований разработали новый способ получения наночастиц молибденового синего — перспективного материала для электроники, химии и биомедицины. Об этом «Газете.Ru» рассказали в пресс-службе образовательного учреждения.
Молибденовый синий — это вещество ярко-синего цвета, состоящее из наночастиц размером около 3,5 нанометра. Сегодня его в основном используют для определения фосфора в почве и удобрениях: при наличии фосфора раствор становится синим.
Однако ученые считают, что потенциал материала намного шире. Соединения на его основе могут заменить дорогую платину в качестве катализаторов химических реакций, использоваться в энергоэффективной памяти нового поколения и применяться в медицине — например, для адресной доставки лекарств или создания антибактериальных покрытий.
Проблема заключалась в том, что существующие методы синтеза оставляли большое количество примесей. В растворе полезных наночастиц и «мусора» из солей и кислот было почти поровну, что мешало использовать материал в высокотехнологичных сферах.
Российские исследователи предложили принципиально другой подход: сначала очистить исходный раствор, а уже затем получать наночастицы.
Для этого раствор соли молибдена пропускали через ионообменную смолу, которая удаляет посторонние ионы. После этого в раствор добавляли аскорбиновую кислоту — обычный витамин C. Она запускала образование молибденового синего и одновременно служила источником углерода для дальнейших химических превращений. Уже через минуту раствор становился ярко-синим, а в нем формировались однородные наночастицы.
По словам профессора кафедры общей физики ПНИПУ Александра Сюя, концентрация примесей в итоге оказалась настолько низкой, что ее не смогли определить даже высокочувствительные приборы.
Еще одной особенностью технологии стала возможность управлять свойствами материала с помощью дозировки витамина C. Если аскорбиновой кислоты добавляли немного, то после нагрева образовывался диоксид молибдена — полупроводниковый материал, который потенциально можно использовать в микросхемах и электронике. При избытке витамина C формировался карбид молибдена — электропроводящий материал, способный эффективно ускорять химические реакции и потенциально заменять платину в катализаторах.
Авторы подчеркивают и экологичность новой технологии. В отличие от традиционных методов, при синтезе не выделяются токсичные аммиак и соляная кислота, а значит, не требуется сложная система очистки выбросов.
Исследователи считают, что разработка может стать основой для создания дешевых катализаторов, энергоэффективной памяти нового поколения и новых медицинских материалов.
Ранее в России выявили устойчивый к корневым гнилям сорт овса с высокой урожайностью.