ИСТИНА

Углеродные материалы давно и широко используют для создания средств химического анализа, в том числе в качестве сорбентов для концентрирования/разделения веществ в жидких и газовых средах. Общепризнано, что углеродные сорбенты – активные угли, графитированные материалы, нанотрубки, фуллерены, наноалмазы и др. – характеризуются свойствами, существенно отличающимися от свойств других сорбентов, неорганических и органополимерных. Эти свойства могут быть использованы, например, для решения сложных задач концентрирования и разделения полярных органических веществ в водных растворах. Одним из наиболее перспективных материалов для решения таких задач несомненно является пористый графитированный углерод (ПГУ). Описаны многочисленные способы получения ПГУ, все они включают четыре основные стадии: гомогенизацию, карбонизацию, удаление неорганических примесей и графитизацию. Отмечено, что все способы приводят к получению материалов с разными характеристиками. ПГУ представляет собой проводящий кристаллический материал из переплетенных графитовых лент. Графитированные листы состоят из sp2-гибридизованных атомов углерода, находящихся в гексагональном расположении. В листах атомы углерода связаны ковалентной связью. Листы удерживаются вместе с помощью Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий. Такая структура придает ПГУ механическую стабильность. Обсуждены особенности и перспективы применения пористого графитированного углерода для разделения и концентрирования гидрофильных органических веществ, находящихся в водных растворах. Показано, что универсальность применения ПГУ для этих целей обусловлена проявлением как дисперсионных взаимодействий, так и эффектами полярного удерживания ионизированных и полярных аналитов, а плоская поверхность графитовых лент обеспечивает сорбентам такого типа дополнительную селективность при разделении структурно родственных соединений (например, изомеров). Окислительно-восстановительный характер поверхности ПГУ, его проводящие свойства и устойчивость в экстремальных условиях также расширяют возможности его применения. Отмечено, что в последние десятилетия знания об этих специальных свойствах ПГУ существенно расширились, но для более полного использования его возможностей необходимы дальнейшие исследования. Приведены многочисленные примеры решения конкретных задач с использованием ПГУ.