РОСНАНО интересуют новые разработки БХЗ

БиоХимЗавод давно заслужил репутацию разработчика инновационных проектов. Сегодня стало известно, что предприятие на своих мощностях начинает внедрять технологию получения тетрагидрофурана. Его используют при получении графена, того самого вещества, за открытие которого в 2010 году была вручена Нобелевская премия по физике. Графен открывает новые горизонты, в том числе и для высоких технологий. Например, на его основе получают пленку для сенсорных экранов и даже практически невидимых глазу (настолько тонких) дисплеев.

Нобелевский «элемент»

Основной способ получения графена основан на механическом отщеплении или отшелушивании слоев графита. Это позволяет получать наиболее качественные образцы с высокой подвижностью носителей. Другой известный способ - метод термического разложения подложки карбида кремния. Кстати, графен впервые был получен только в 2004 году, он еще плохо изучен и привлекает повышенный интерес. 2010 год стал в этом плане знаковым: за «передовые опыты с двумерным материалом графеном» А. К. Гейму и К. С. Новосёлову была присуждена Нобелевская премия по физике.

Почему БиоХимЗавод?

Кусочки графена можно приготовить из графита, используя химические методы. Сначала микрокристаллы графита подвергают действию смеси серной и соляной кислот. Графит окисляется и на краях вещества появляются карбоксильные группы графена. Их превращают в хлориды при помощи тионилхлорида. В растворах тетрагидрофурана, тетрахлорметана и дихлорэтана они переходят в графеновые слои толщиной 0,54 нанометра. Этот химический метод не единственный, и, меняя органические растворители и химикаты, можно получить нанометровые слои графита.

Что ищет в Кирове DuPont?

Одним из ключевых веществ, принимающих участие в реакции, как раз и является тетрагидрофуран, который сегодня (отчасти и из-за открытия физиков) стал востребован на международном рынке. Многие корпорации, в том числе американский концерн DuPont, получают его методом химического синтеза из бутана.

Но вот здесь и кроется основная загвоздка: такой тетрагидрофуран, как выражаются химики, нестабилен. А значит может повести себя в реакции с графитом при получении графена непредсказуемо. Чтобы раствор получился стабильным, нужна фурфуриловая основа. Именно потому американцев так интересует Кировский биохим.

Полный цикл

На заводе есть все необходимые для этого мощности: оборудование по гидрированию фурфурилового спирта, на которых в данный момент производится фурфурол. К слову, процесс гидрирования даже продвинутые китайцы освоили еще не до конца. Вот и получается, что во всем мире пока нет производств, подобных Кировскому БиоХимЗаводу: здесь можно производить востребованное и наукой, и рынком вещество в полном цикле - от сырья, которым служит лиственная щепа, до конечного продукта.

Шаг в сторону высоких технологий

Интересно, что пока российская экономика не ушла в «рынок», тетрагидрофуран производили два завода: Краснодарский «Кропоткинский химзавод» и узбекский «Ферганский химический завод фурановых соединений». Но, по разным данным, эти заводы прекратили (и давно) производство этого вещества. А с развитием высоких технологий спрос на тетрагидрофуран начал расти. Например, тот же DuPont расположил свое производство этого вещества в Бразилии, но пока терпит неудачу. Активно занимаются разработками в этом направлении и китайцы.
Понятно, что те, кому удастся первым занять нишу, автоматически займут одно из ведущих ролей в мировой промышленности и экономике.

РОСНАНО приглядываются к биохиму

Не только американский Дюпон, но и российская госкорпорация РОСНАНО начала активно искать выходы на предприятие. Ведь БиоХимЗавод может стать опорным предприятием РОСНАНО для создания дисплеев. БХЗ - привлекательный актив с работающим оборудованием и богатой сырьевой базой. Ведь тетрагидрофуран, равно как и фурфурол, производится с использованием отходов древесины и лесопиления. А уж этого добра не только в России, но и в Кировской области предостаточно.

Сплошной хай-тек

Прогресс не стоит на месте. И если раньше мы радовались, к примеру, появлению мониторов и телевизоров с жидкокристаллическими дисплеями, заменившим громоздкие электронно-лучевые трубки, то сегодня не просто говорят, а начинают производство гибких дисплеев, электронной бумаги и т.п. И здесь ключевую роль начинают играть химические соединения, создающие эти «вещества».

Тетрагидрофуран - это универсальный растворитель, например, для поливинилхлорида, основное сырье для уретанов и уретановых каучуков. Также является основой для производства различных пластиков, пластмасс, смол, медицинских изделий, лаков, даже при изготовлении специального асфальта (а эту технологию сейчас осваивает РОСНАНО). Находит применение в медицине, виноделии, в изготовлении лаков. ®

Справка

Как рассказал генеральный директор БиоХимЗавода Дмитрий Пантелеев, стабильный тетрагидрофуран, используемый при получении графена, ускорит внедрение в промышленное производство из научных лабораторий все те наработки, которые когда-то казались фантастикой. «Например, углеродный наноматериал графен может использоваться для создания сенсорного экрана с большой диагональю, что приблизит появление гибких дисплеев и существенно снизит их цену», – говорит Дмитрий Николаевич. – Кстати, графен уже называют преемником кремния, так как по многим параметрам он превосходит наиболее широко используемый полупроводник». «Так что не исключаю, что на смену Кремниевой долине в Калифорнии придет графеновая в Кировской области», – размышляет Пантелеев. По его словам, микрочипы на основе графена должны быть легче, производительнее, стабильнее в работе и потреблять меньше энергии. «В прошлом году ученые смогли получить прямоугольный графеновый лист с диагональю 76 сантиметров и превратить это вещество в прозрачный электрод для сенсорного дисплея, – продолжает Пантелеев. –Такой дисплей в отличие от современных аналогов отличается долговечностью, гибкостью, повышенной прозрачностью и, что наиболее важно, низкой стоимостью и экологичностью производства». Графен – это углеродный материал, представляющий собой лист из углерода толщиной всего в 1 атом, в котором атомы углерода образуют структуру, подобную пчелиным сотам. Такой лист, несмотря на свою маленькую толщину, обладает высокой прочностью и гибкостью, а также превосходной электропроводностью. Кроме того, благодаря своей толщине графен является прозрачным материалом.