После двух лет учебы в Эрлангене Шенбейн прослужил несколько месяцев учителем в гимназии, но затем отправился за границу работать и продолжать образование. Два года он провел в лабораториях Англии, затем год в Париже, где слушал лекции Ампера и Гей-Люссака. В 1829 году Шенбейн защитил в Базельском университете докторскую диссертацию и навсегда после этого остался в Швейцарии. В 1835 году Шенбейн получил в том же университете кафедру физики и химии, которую занимал до самой смерти.
Из воспоминаний современников, превозносящих «истинно немецкие» добродетели Шенбейна, вырисовывается, однако, облик не слишком для нас привлекательный. Благочестивый бюргер, член всяких местных «ратов», упрямый консерватор, убежденный идеалист — вот каков этот базельский профессор. До конца дней своих он яростно противился атомно-молекулярному учению— и не по научным соображениям, а чисто из принципа: атомная теория означала для Шенбейна материализм, а материализма поклонник Шеллинга не признавал. Да и в чисто химической сфере Шенбейн предпочитал работать по старинке. В те времена, когда после Лавуазье точное взвешивание давно уже стало законом для каждого химика, в лаборатории Шенбейна нельзя было найти ни чувствительных весов, ни хорошо калиброванных сосудов, ни точных термометров. В отличие от Лавуазье, работавшего в буквальном смысле слова скрупулезно (скрупулами тогда называли мелкие единицы веса), Шенбейн вел расчеты на глазок, обходясь целыми числами и не утруждая себя всякими там десятыми и сотыми долями.
Университет в Эрлангене одновременно с Шенбейном посещал и другой прославившийся впоследствии химик Юстус Либих, с которым нам еще не раз придется встречаться на страницах этой книги. Либих поддался было красноречию Шеллинга, но после нескольких месяцев занятий туманной философией вернулся к прерванной работе над диссертацией о гремучей ртути, принесшей двадцатилетнему юноше мировую известность. Поэтому современники и историки любили сопоставлять судьбу двух ставших знаменитыми однокашников. Но если Юстус Либих действительно стал гордостью немецкой нации, одним из величайших химиков XIX века, то Шенбейн не поднялся выше уровня рядового ученого. Он не издавал журналов, которые читал бы весь научный мир; он не создал новых отраслей науки и не произвел переворота в старых; в его лаборатории не толпились европейские знаменитости; среди его учеников не было таких звезд, как Вюрц, Зинин, Гофман, Собреро, Кекуле, Воскресенский, Шишков, Эрленмейер; одним словом, Шенбейн не был Либихом. Но этот человек вовсе не был бездарен, и мелким он выглядит только рядом с такими великанами, как Либих или Лавуазье. Шенбейн обладал незаурядным трудолюбием, живой наблюдательностью и здравым смыслом крестьянина. Эти качества позволили ему провести немало интересных исследований. По крайней мере два из них — открытие озона и получение пироксилина — настолько значительны, что имя Шенбейна останется в истории химии.
В марте 1846 года на заседании Базельского общества естествоиспытателей Шенбейн сделал доклад о получении пироксилина. Легенда повествует, что Шенбейн, работая в домашней лаборатории, разбил бутыль с азотной кислотой Вытерев лужу оказавшимся под рукой хлопчатобумажным передником жены, он повесил его сушить у печки. Через некоторое время передник с шумом взорвался. Заинтересовавшийся профессор обработал азотной кислотой хлопок и получил вещество, похожее на вату, ко превосходящее по силе взрыва порох. Оно было названо «пироксилин», что можно перевести как «взрывчатое (или огненное) дерево» (целлюлозу — сырье для пироксилина — можно получить не только из хлопка, но и из древесины). Сам Шенбейн назвал его Schießbaumwolle—«стрелятельный хлопок», и это название так и осталось за пироксилином в немецком языке. В России пироксилин называли вначале «порохострельной бумагой» или «бумажным порохом».
Любопытная сага об открытии пироксилина не совсем верна. Факты говорят о том, что Шенбейн занимался нитрованием органических веществ вполне целеустремленно. Он был прекрасно осведомлен о работах Браконно и Пелуза и успешно повторял их. Годом раньше пироксилина он получил «взрывчатый сахар» — продукт взаимодействия обыкновенного сахара с азотной кислотой. Так что к открытию своего взрывчатого хлопка Шенбейн пришел вполне закономерно. Важнейшей заслугой немецкого ученого явилось не столько получении нового вещества, сколько обнаружение его взрывчатых свойств, которые он отразил даже в названии. Когда Шенбейн докладывал о своем открытии, с помощью изготовленного им пироксилина уже были сделаны первые выстрелы, показавшие дальнобойность и бездымность удивительного пороха.