Un equipo de científicos dirigido por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía ha desarrollado una nueva forma de producir nanohojas bidimensionales separando materiales a granel con nitrógeno líquido no tóxico. El proceso respetuoso con el medio ambiente genera un aumento de 20 veces en el área de superficie por hoja, lo que podría ampliar las aplicaciones comerciales de los nanomateriales.

"En realidad, es un procedimiento muy simple, "dijo el químico de ORNL Huiyuan Zhu, quien fue coautor de un estudio publicado en Edición internacional Angewandte Chemie . "Calentamos nitruro de boro disponible comercialmente en un horno a 800 grados Celsius para expandir las capas 2D del material. Luego, inmediatamente sumergimos el material en nitrógeno líquido, que penetra a través de las capas intermedias, gasifica en nitrógeno, y exfolia, o se separa, el material en capas ultrafinas ".

Las nanohojas de nitruro de boro podrían usarse en separación y catálisis, como transformar el monóxido de carbono en dióxido de carbono en motores de gasolina. También pueden actuar como absorbentes para limpiar residuos peligrosos. Zhu dijo que el proceso de exfoliación de gas controlado del equipo podría usarse para sintetizar otros nanomateriales 2D como el grafeno. que tiene aplicaciones potenciales en semiconductores, fotovoltaica, electrodos y purificación de agua.

Debido a la versatilidad y el potencial comercial de los nanomateriales 2D de un átomo de espesor, los científicos están buscando formas más eficientes de producir láminas más grandes. Los procedimientos de exfoliación actuales utilizan productos químicos agresivos que producen subproductos peligrosos y reducen la cantidad de superficie por nanohoja. Dijo Zhu.

"En este caso particular, la superficie de las nanohojas de nitruro de boro es de 278 metros cuadrados por gramo, y el material de nitruro de boro disponible comercialmente tiene una superficie de solo 10 metros cuadrados por gramo, ", Dijo Zhu." Con 20 veces más superficie, El nitruro de boro se puede utilizar como un gran soporte para la catálisis ".

Se prevé realizar más investigaciones para ampliar el área de superficie de las nanohojas de nitruro de boro y también probar su viabilidad para limpiar los gases de escape del motor y mejorar la eficiencia de las pilas de combustible de hidrógeno.