in the Finnish chemical industry - Kemia-lehti

TUTKIMUKSESSA TAPAHTUUGrafeenin käsittelykehittyyGrafeenin magneettisia ominaisuuksiavoidaan hallita molekyyliseostuksenavulla. Seostuksen ansiosta grafeeninmagneettisuus voidaan kytkeä päälle japois.Asian osoitti kansainvälinen tutkimusryhmä,jossa olivat mukana tutkijat OssiLehtinen, Arkady V. Krasheninnikovja Juhani Keinonen Helsingin yliopistosta.Työ oli jatkoa ryhmän vuonna 2012julkaisemalle tutkimukselle, jossa tutkijatmuuttivat normaalisti ei-magneettisengrafeenin magneettiseksi käyttäen kiihdytettyjenhiukkasten sädettä ja kemiallistakäsittelyä.Tuoreessa tutkimuksessa helsinkiläisfyysikottuottivat magneettisia atomita-Vuonna 2004 löydettygrafeeni on maailman kestävinaine, joka koostuu yhdestä kerroksestatoisiinsa sitoutuneita hiiliatomeja.son vaurioita grafeeniin hiukkaskiihdyttimenavulla.Grafeenin löytäjän, nobelisti AndreGeimin ryhmä Manchesterin yliopistostapuolestaan selvitti, kuinka magneettistengrafeeninäytteiden ominaisuudetmuuttuvat, kun niitä käsitellään esimerkiksityppihappomolekyyleillä, jotkavaikuttavat varauksenkuljettajien tiheyteengrafeenissa.Typpihappomolekyyleillä käsiteltäessägrafeenin magneettisuus kytkeytyiparhaimmillaan täysin pois. Kun näytteitälämmitettiin, molekyylit irtosivatgrafeenista, jonka magneettiset ominaisuudetpalautuivat.Metallisia nanohiukkasiajatkuvassa prosessissaVTT kehittää uusia tekniikoita metallistennanohiukkasten valmistamiseksi.Tutkimuskeskus on ottanut käyttöönuuden, ilmanpaineessa toimivan pilottireaktorin,jolla metallisia nanohiukkasiavoidaan valmistaa jatkuvatoimisessaprosessissa. Hiukkasten avulla erilaisiintuotteisiin saadaan uusia ominaisuuksia.”Reaktorin käyttö on muita nykyisiätekniikoita edullisempaa, eikä laitteistonrakentaminenkaan ole kallista. VTT:lle seoli noin 170 000 euron investointi”, kertoojohtava tutkija Ari Auvinen, jonkamukaan yhden kilogramman tuottaminenreaktorilla maksaa noin sata euroa, joshenkilöstökuluja ei lasketa mukaan.Tutkija Pipsa Mattila siirtää tuotettua fraktaalikiteistä kuparijauhetta näytepurkkiintypetetyssä hansikaskaapissa.Timo KauppilaAuvinen sanoo, että nykyinen tarjontaei vastaa kysyntää varsinkaan silloin,kun tarvitaan suurempia määriä partikkeleita.”Me voimme nyt tarjota merkittäviämääriä nanopartikkeleita kohtuulliseenhintaan.”Prosessissa metallisuoloista tehdäännanopartikkeleita reaktiokaasun avulla.VTT aloitti tuotantokokeilut koboltilla,nikkelillä ja kuparilla. Nyt laitteistollavoidaan tuottaa myös hiilellä päällystettyjämetalleja, jotka pysyvät pidempäänstabiileina, sekä kahden metallin seoksia.Tuotantonopeudet ovat tuotettavasta partikkelistariippuen noin 200–3 000 grammaavuorokaudessa.”Raaka-aineidemme ei tarvitse ollaultrapuhtaita, joten niiden kustannuksetsaadaan pidettyä alhaalla. Sekä metallisuolatettä käyttämämme kaasut, typpi,vety ja eteeni, ovat edullisia”, Auvinenkertoo.Metallisia nanohiukkasia käytetäänniiden optisten ja magneettisten ominaisuuksientakia muun muassa sensoreissaja optoelektroniikassa. Lisäksi niidentavallisimpia käyttökohteita ovat sähköäjohtavat musteet ja erilaiset katalyyttisovellukset.”Varsinkin 3D-tulostimiin sopivillemetallisille materiaaleille on varmastikysyntää lähivuosina”, Auvinen ennustaa.Sanna Alajoki76 KEMIA 5/2013