Wetenschappers aan de George Washington University, onder leiding van Stuart Licht, hebben een nieuwe methode ontdekt voor het zuiveren van koolstofnanobuisjes (CNT's) met behulp van microwave-aangedreven plasma. Deze innovatieve aanpak biedt een efficiënter en duurzamer alternatief voor conventionele zuiveringstechnieken.
De onderzoekers ontdekten dat wanneer koolstofnanobuisjes, afkomstig van afvalkoolstofdioxide, worden blootgesteld aan microgolven, ze een kenmerkend geelwit plasma vormen. Dit plasma oxideert effectief onzuiverheden, zoals metalen, elektrolyten en amorf koolstof, die in de nanobuisjes aanwezig zijn. Het zelfreinigende proces is aanzienlijk sneller en verbruikt minder energie in vergelijking met traditionele plasmabehandelingen.
De studie, gepubliceerd op 30 januari 2025 in het tijdschrift Nanoscale, benadrukt dat het plasma ontstaat wanneer de nanobuisjes worden verwarmd en elektronen vrijgeven. Deze methode is vooral effectief bij CNT's die rechtstreeks uit koolstofdioxide zijn gemaakt via gesmolten carbonaatelektrolyse, een proces waarbij CO2 wordt gesplitst in koolstofnanobuisjes en zuurstof. De toevoeging van overgangsmetalen tijdens de elektrolyse verbetert de elektrische geleidbaarheid en magnetische eigenschappen van de nanobuisjes, waardoor ze microgolfenergie efficiënter kunnen absorberen en de temperaturen kunnen bereiken die nodig zijn voor plasmavorming. Deze doorbraak kan de weg vrijmaken voor een duurzamere en efficiëntere productie en zuivering van koolstofnanobuisjes, met potentiële toepassingen in verschillende vakgebieden.