Предложен неокислительный метод очистки наноалмазов без повреждения их поверхности

Исследователи Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН совместно с коллегами из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН разработали новый способ очистки наноалмазов — неокислительный метод, основанный на использовании поваренной соли (NOSAP). Результаты исследования опубликованы в журнале Diamond and Related Materials.

Наноалмазы активно изучаются для применения в квантовых технологиях, сенсорах, биомедицине и новых функциональных материалах. Однако после синтеза их поверхность обычно покрыта графитоподобным углеродом и другими загрязнениями. Традиционные методы очистки с помощью агрессивных кислот или окисления могут повреждать сам алмаз и изменять химические свойства его поверхности.

Новый подход позволяет решить эту проблему без окисления алмазного ядра. Исходные наноалмазы смешивают с раствором NaCl, затем смесь подвергают лиофильной сушке (лиофилизация) и нагревают до 500 °C. Предполагается, что при нагревании ионы натрия и хлора проникают между слоями графитоподобной оболочки. После охлаждения соль растворяют водой. В результате остаются очищенные наноалмазы в виде белого порошка и отделённый от них поверхностный слой в виде крупных (250–500 мкм) графитоподобных чешуек. Выход алмазной фазы — около 72 % от исходной массы. При этом сохраняются кристаллическая структура и острые грани наноалмазных частиц, а поверхность получается более чистой без выраженного образования кислородсодержащих функциональных групп.

Новый подход может стать основой для более доступных и масштабируемых технологий очистки наноалмазов, востребованных в квантовых технологиях, сенсорике и биомедицинских разработках.

Источник: ИМЕТ РАН