Ny giftfri metod för framställning av grafenoxid
Forskare från Umeå har hittat ett nytt sätt att syntetisera grafenoxid med betydligt färre defekter jämfört med den vanligaste metoden. Tidigare kunde likvärdig grafenoxid endast framställas med en metod som involverar extremt giftig rykande salpetersyra.
Grafenoxid används ofta för att framställa grafen genom att avlägsna syre. Men om det finns hål i grafenoxiden kommer det att finnas hål även efter att den omvandlats till grafen. Därför är kvaliteten på grafenoxiden mycket viktig. Alexandr Talyzin och hans forskargrupp vid Umeå universitet har nu knäckt gåtan kring hur man på ett säkert sätt kan framställa bra grafenoxid.
Grafen beskrivs ofta som ett "mirakelmaterial" tack vare sin flexibilitet, mekaniska styrka och ledningsförmåga. Men alla egenskaper hos grafen påverkas av defekter. Grafen som framställs från grafenoxid har mycket sämre mekaniska egenskaper och ledningsförmåga än förväntat.
Många studier har visat att framställning med den vanligaste metoden, Hummers metod, alltid resulterar i ett stort antal defekter. Den mycket äldre Brodie-metoden ger nästan helt hålfri grafenoxid men den typen av grafenoxid finns ännu inte i kommersiell produktion.
– Det är helt enkelt för farligt och inte lämpligt för industriell tillverkning, säger Alexandr Talyzin i ett pressmeddelande.
Nu har forskare från Umeå hittat en ny metod som kombinerar syran från Hummersmetoden (H2SO4) och oxidationsmedlet från Brodiemetoden (kaliumklorat), vilket gör det möjligt att framställa grafenoxid med lika få defekter som med Brodiemetoden, men med en syntesmetod som är lika enkel som Hummers oxidation.
– Den här metoden bör få namnet Gurzeda-metoden efter Bartosz Gurzeda, en forskare som arbetar i min grupp med finansiering från Kempe, säger Alexandr Talyzin.
Enligt Alexandr Talyzin finns det all anledning att tro att Gurzeda-metoden kommer att bli lika populär som Hummers oxidation när man behöver defektfri grafenoxid. Det kan handla om att tillverka grafen genom att ta bort syre eller att framställa beläggningar som skyddar mot gaser, halvgenomsläppliga membran, sensorer och många andra möjliga tillämpningar.
– Vi vill att forskarsamhället ska testa den nya grafenoxiden i sina tillämpningar och se skillnaden. Grafenoxid är inte ett material; det är en familj av material med ganska olika egenskaper, vilket ger oss oändliga möjligheter till nya tillämpningar, säger Alexandr Talyzin.
