Ikke-brændbar grafenmembran udviklet til sikker masseproduktion

University of Arkansas forskere har opdaget en enkel og skalerbar metode til at omdanne grafenoxid til en ikke-brændbar og papirlignende grafenmembran, der kan bruges i storskalaproduktion.

"På grund af deres mekaniske styrke og fremragende ladnings- og varmeledningsevner, grafenbaserede materialer har skabt enorm begejstring, " sagde Ryan Tian, lektor i uorganisk kemi ved J. William Fulbright College of Arts and Sciences. "Men høj antændelighed bringer materialets løfte til storskala fremstilling og brede anvendelser i fare."

Grafens ekstremt høje brændbarhed har været en hindring for videreudvikling og kommercialisering. Imidlertid, denne nye opdagelse gør det muligt at masseproducere grafen- og grafenmembraner for at forbedre en lang række produkter, fra brændselsceller til solceller til superkondensatorer og sensorer. Tian har et foreløbigt patent på denne nye opdagelse.

Brug af metalioner med tre eller flere positive ladninger, forskere i Tians laboratorium bundede grafenoxid-flager til en gennemsigtig membran. Denne nye form for carbon-polymer ark er fleksibel, ugiftig og mekanisk stærk, udover at være ubrændbar.

Yderligere test af materialet antydede, at tværbinding, eller binding, brug af overgangsmetaller og sjældne jordarters metaller, fik grafenoxidet til at besidde ny halvledende, magnetiske og optiske egenskaber.

I det sidste årti, videnskabsmænd har fokuseret på grafen, et todimensionelt materiale, der er et enkelt atom i tykkelse, fordi det er en af ​​de stærkeste, letteste og mest ledende materialer kendt. Af disse grunde, grafen og lignende todimensionelle materialer rummer et stort potentiale til at erstatte traditionelle halvledere. Grafenoxid er et almindeligt mellemprodukt for grafen og grafen-afledte materialer fremstillet af grafit, som er en krystallinsk form for kulstof.

Forskernes resultater blev offentliggjort i The Journal of Physical Chemistry C .