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Posted in | Graphene

Graphene-Membranen, zum von CO2 Verschmutzung Zu Verringern und von Erdgasförderung Zu Verbessern

Published on October 10, 2012 at 5:14 AM

Techniklehrkörper und -studenten an der Universität von Colorado Boulder haben die ersten Versuchsergebnisse geliefert, die zeigen, dass atomar graphene Membranen mit kleinen Poren kann Gasmoleküle durch das Größe-selektive Sieben effektiv und effizient sich trennen verdünnen Sie.

Die Ergebnisse sind ein beträchtlicher Schritt in Richtung zur Realisierung von Energiesparenderen Membranen für Erdgasförderung und für die Verringerung von Kohlendioxydemissionen von den Triebwerkanlage-Abgasrohren.

Maschinenbauprofessoren Scott Bündel und John Pellegrino mit-schrieben ein Papier in der Natur-Nanotechnologie mit Studenten im Aufbaustudium Steven Koenig und Luda Wang, welches die Experimente einzeln aufführt. Das Papier wurde Am 7. Oktober in der Onlineausgabe des Zapfens veröffentlicht.

Das Forschungsteam führte nanoscale Poren in graphene Blätter durch ultraviolette lichtinduzierte oxydierende „Radierung,“ ein und maß dann die Durchlässigkeit von verschiedenen Gasen durch die porösen graphene Membranen. Experimente waren mit einer Reichweite der Gase einschließlich Wasserstoff, Kohlendioxyd, Argon, Stickstoff, Methan und Schwefel hexaflouride erfolgt -- welche Reichweite an Größe von 0,29 bis 0,49 nm -- zu das Potenzial für die Trennung demonstrieren basiert auf molekularer Größe. Ein nm ist eine Billionste eines Meters.

„Dieses verdünnen Sie atomar, stellen poröse graphene Membranen eine neue Klasse ideale Molekularsiebe, in denen Gastransport durch Poren auftritt, die eine Stärke und einen Durchmesser auf der Atomschuppe haben,“ sagten Bündel dar.

Graphene, ein einlagiges des Graphits, stellt den ersten wirklich zweidimensionalen Atomkristall dar. Es besteht aus ein einlagiges von den Kohlenstoffatomen, die chemisch in einem sechseckigen „Maschendraht“ Gitter geklebt werden -- eine eindeutige Atomzelle, die ihm bemerkenswerte elektrische, mechanische und thermische Eigenschaften gibt.

„Die mechanischen Eigenschaften dieses Wundermaterials faszinieren unsere Gruppe, die höchst ist,“ sagte Bunch. „Es ist das dünnste und stärkste Material in der Welt, sowie ist undurchlässig zu allen Standardgasen.“

Jene Eigenschaften machen graphene ein ideales Material für das Herstellen einer Trennungsmembran, weil sie ist, dauerhaft und doch nicht viel Energie benötigt, Moleküle durch sie zu drücken, sagte er.

Andere technische Herausforderungen müssen ausgeglichen werden, bevor die Technologie völlig verwirklicht werden kann. Zum Beispiel bedeckt das Erstellen groß genug vom graphene, um Trennungen auf einer industriellen Ebene durchzuführen, und einen Prozess für das Produzieren von genau definierten nanopores der erforderlichen Größen entwickelnd, seien Sie Bereiche, die weitere Entwicklung benötigen. Die Cu-Boulder-Experimente waren auf einem verhältnismäßig kleinen Maßstab erfolgt.

Die Bedeutung von graphene in der wissenschaftlichen Welt wurde durch den Nobelpreis 2010 in der Physik dargestellt, dass geehrt zwei Wissenschaftlern an Manchester-Universität in England, in Andre K. Geim und in Konstantin Novoselov, für das Produzieren, das Trennen, das Kennzeichnen und die Charakterisierung von graphene. Wissenschaftler sehen eine Myriade des Potenzials für graphene, während Forschung weiterkommt, von der Herstellung von neuen und besseren Bildschirmen und von elektrischen Schaltungen zum Produzieren von kleinen biomedizinischen Einheiten.

Quelle: http://www.colorado.edu

Last Update: 10. October 2012 05:43

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