Forskere laver nanostruktureret kulstof ved hjælp af affaldsproduktet savsmuld

Kemikere ved University of Birmingham har fundet en ny måde at fremstille nanostruktureret kulstof ved hjælp af affaldsproduktet savsmuld, ifølge forskning offentliggjort i tidsskriftet Royal Society of Chemistry Grøn Kemi i dag.

Ved at koge savsmuld med en tynd belægning af jern ved 700 grader celsius, forskerne har opdaget, at de kan skabe kulstof med en struktur, der består af mange små rør. Disse rør er tusind gange mindre end et gennemsnitligt menneskehår.

Forskere leder efter nye måder at fremstille kulstof nanomaterialer på, da de kan være dyre og svære at fremstille. Kulstof med en meget specialiseret struktur har mange forskellige anvendelser, for eksempel, kulstof med meget små porer bruges i vandbehandling til fjernelse af forurenende stoffer og til jordrensning, hvor de kan hjælpe med at holde på fugt og næringsstoffer. Mere avanceret kulstof finder anvendelse i batterier og kan også blive brugt i fremtidige brintdrevne biler.

Der er mange forskellige typer af kulstof nanostruktur. Den mest kendte er grafen, som har en form, der ligner hønsenet – sekskantet mesh med et kulstofatom i hvert hjørne. Carbon nanorør ligner hinanden - de er lavet af lag af grafen rullet til rør. Den organiserede form af disse materialer betyder, at de har exceptionelle egenskaber såsom at lede elektricitet, dog er de dyre og vanskelige at lave i stor skala. Udfordringen er nu at lave kulstof med lignende egenskaber, men på en meget enklere måde.

Savsmuld består af fibre af cellulose og lignin, to af hovedbyggestenene i alle anlæg. Når hele overfladen af ​​savsmuldet er belagt med jernnitrat og derefter kogt, jerncarbid nanopartikler produceres. Disse bittesmå partikler graver sig gennem træets struktur, mens det nedbrydes til kulstof, efterlader rør af meget ordnet kulstof, der ligner mere konventionelle kulstofnanorør.

Dr Zoe Schnepp, fra University of Birminghams School of Chemistry, sagde:'Det, der virkelig er spændende ved det her, er, at vi tager affaldsanlæg og laver et avanceret materiale. Affald fra landbrug og industri er ofte dyrt at håndtere, fx på losseplads. Industrien bliver mere og mere interesseret i at tilføje værdi til dette affald og skabe noget nyttigt ud af ting, som ellers ville være blevet brændt eller begravet.'