Российские и израильские ученые разработали экологически безопасный метод синтеза композиционного материала на основе сульфида цинка и восстановленного оксида графена. Технологию можно применять для получения разнообразных функциональных композиционных материалов. Результаты исследований опубликованы в Journal of Alloys and Compounds.
Сейчас ученые уделяют особое внимание снижению влияния производства на окружающую среду и разработке безопасных для природы технологических процессов, в том числе технологий создания функциональных материалов. Такие материалы, созданные на основе соединений цинка, имеют широкий спектр применения в различных областях науки и техники. Для их синтеза используются различные методики, которые, как правило, предполагают применение сложного технологического оборудования и органических растворителей, а также требуют утилизации токсичных отходов.
Теперь ученые из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН и Еврейского университета в Иерусалиме предложили новый синтетический подход, позволяющий получить функциональные композиционные материалы на основе соединений цинка. Новый метод позволяет максимально эффективно использовать исходные реагенты и не нуждается в больших затратах времени и энергии, сложном дорогостоящем оборудовании, использовании органических растворителей.
«Мы показали, что использование пероксидного золь-гель метода позволяет получать материал на основе сульфида цинка и восстановленного оксида графена из доступного и экологически безопасного сырья в мягких условиях и не сопровождается образованием значительного числа токсичных отходов, — рассказывает соавтор исследования Алексей Михайлов. — Методика синтеза заключается в формировании коллоидного раствора пероксида цинка и последующем его осаждении на поверхности частиц оксида графена за счет обработки раствором щелочи. Дальнейшая обработка полученного материала сероводородом и последующий нагрев приводили к формированию кристаллов сульфида цинка и восстановлению оксида графена. Избыток сероводорода полностью улавливался раствором сульфата меди с образованием сульфида меди, который, в свою очередь, далее применялся для получения сероводорода».
Ученые исследовали возможность применения полученного композита в качестве анода в натрий-ионном аккумуляторе. Полученные характеристики стали лучшими показателями для материалов на основе сульфида цинка для натрий-ионных аккумуляторов. Материал отличился стабильностью при эксплуатации и сохранял высокие значения емкости при увеличенной скорости заряда-разряда ячейки.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
