p (PhysOrg.com) - Pesquisadores da Rice University e seus colegas na Finlândia e Hungria descobriram uma maneira de fazer membranas de nanotubos de carbono que poderiam encontrar ampla aplicação como filtros de ar extrafinos e como andaimes para catalisadores que aceleram reações químicas. p Os resultados reportados no jornal ACS Nano mostram como esses filtros podem remover até 99 por cento das partículas com diâmetros inferiores a um micrômetro - ou um milionésimo de um metro.

p Usando deposição de vapor químico (CVD), uma equipe liderada por Robert Vajtai de Rice, um membro do corpo docente em engenharia mecânica e ciência dos materiais, criaram dispositivos que, no início do processo, parecem pequenos chuveiros. Após 30 minutos no forno CVD, os buracos criados a laser nesses modelos de dióxido de silício se enchem com uma floresta de nanotubos de carbono através dos quais apenas partículas na escala nanométrica podem passar.

p Quando os tubos são funcionalizados com produtos químicos catalíticos, as partículas entram em um lado do filtro de uma forma e saem como outra. O processo é semelhante ao usado por conversores catalíticos em carros, que convertem o monóxido de carbono em uma mistura menos tóxica de dióxido de carbono, nitrogênio e água.
"Mesmo quando os buracos são maiores do que a própria partícula, pode ser um filtro muito eficaz, "Vajtai disse." A ideia básica é que você tem essa floresta de nanotubos de carbono. O gás flui, e por causa da distância muito pequena entre os tubos, átomos de gás precisam atingir muitos deles antes de saírem do outro lado.

p "Essa interação muito forte, em comparação com materiais macroscópicos e até mesmo alguns materiais microscópicos, fornece uma maneira muito boa de fazer um modelo de catalisador ou um filtro que é muito mais eficaz do que um filtro HEPA (absorção de partículas de alta eficiência) que você pode comprar na loja, " ele disse.

p A permeabilidade dos filtros depende fortemente de quanto tempo os nanotubos podem crescer, que determina seu comprimento e densidade. A equipe testou a capacidade dos filtros de agirem como catalisadores, depositando paládio nos nanotubos e usando-os para transformar propeno em propano, um teste de referência para catálise. Eles descobriram que as membranas ativadas "mostraram uma atividade excelente e durável, "de acordo com o jornal.