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12.07.2016

Synthetischen Nanotalk mit besonderen Eigenschaften produzieren


Natürlicher Talk entsteht durch Metamorphose unter Felsgestein in Millionen von Jahren. Laborprozesse können diesen Prozess stark abkürzen und führen überdies zu einem hochreinen Produkt. Ein französisches Forscherteam stellt ein Verfahren zu Synthesetalk vor, mit dem man in wenigen Sekunden zu Nanokristallen mit einzigartigen anwendungsrelevanten Eigenschaften gelangt.

Talk ist ein ungiftiges Tonmineral und chemisch ausgedrückt ein hydratisiertes Magnesiumsilikat. Es wird weltweit abgebaut, aber der natürliche Talk ist oft nicht homogen und enthält Verunreinigungen. Zwei Wissenschaftler-Teams um Cyril Aymonier und François Martin aus Bordeaux und Toulouse (Frankreich) stellen jetzt eine Methode vor, mit der Synthesetalk unter Hydrothermalverhältnissen in überkritischem Wasser binnen Sekunden hergestellt wird. Im überkritischen Zustand ist Wasser weder flüssig noch gasförmig, was einzigartige hydrothermale Synthesebedingungen bietet. "Die Wassereigenschaften unter den überkritischen Bedingungen können sehr genau zwischen gasförmig und flüssig abgestimmt werden", schreiben die Autoren. Und während bei der natürlichen Metamorphose unter Fels Mikrokristalle entstehen, die leicht verunreinigt und wasserabweisend sind, produziert Aymoniers und Martins Fließreaktor unter überkritischen Bedingungen reine Nanokristalle binnen Sekunden.

Ein großer Vorteil dieser Technologie sei ebenfalls der Zugang zu Talk-Nanokristallen mit ihren besonderen Eigenschaften. Denn Nanokristalle würden in den natürlichen Mineralien bislang oft übersehen, obwohl sie deren Eigenschaften stark beeinflussen können, so die Wissenschaftler. "Schon in kleinen Anteilen können die Nanomineralien durch ihre Reaktivität Defekte in der Qualität bewirken", schreiben sie. Daher sei es wichtig, Wachstum und Eigenschaften dieser Kristalle kennenzulernen.

Und der Synthese-Nanotalk ist insofern hochinteressant, weil er anders als der mikrometergroße Naturtalk hydrophil ist, also nicht wasserabweisend. Er bietet sich daher als neuartiges Verstärkungsmaterial für Kunststoffe an und kann für Farben und Anstriche sowie für die Papier-, Keramik- und Kosmetikindustrie verwendet werden.

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Quelle: Angewandte Chemie




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