Невоспламеняющаяся графеновая мембрана, разработанная для безопасного массового производства

графеновая мембрана

Исследователи из Университета Арканзаса обнаружили простой и масштабируемый метод превращения оксида графена в невоспламеняющуюся и подобную бумаге графеновую мембрану, которая может использоваться в крупномасштабном производстве.

«Из-за механической прочности и превосходного заряда и теплопроводности материалы на основе графена вызвали огромное волнение», сказал Райан Тянь, доцент неорганической химии в Колледже искусств и наук им. Дж. Уильяма Фулбрайта. «Но высокая воспламеняемость ставит под угрозу преимущества материала для крупномасштабного производства и широкого применения».

Крайне высокая воспламеняемость графена была препятствием для дальнейшего развития и коммерциализации. Однако это новое открытие позволяет массово производить графеновые и графеновые мембраны для улучшения целого ряда продуктов — от топливных элементов до солнечных элементов и суперконденсаторов и датчиков. У Тяна есть предварительный патент на это новое открытие.

Используя ионы металлов с тремя или более положительными зарядами, исследователи в лаборатории Тяна связывали хлопья оксида графена в прозрачную мембрану. Эта новая форма углепластичного листа является гибкой, нетоксичной и механически прочной, а также невоспламеняемой.

Дальнейшее тестирование материала показало, что сшивка или склеивание с использованием переходных металлов и редкоземельных металлов приводит к тому, что оксид графена обладает новыми полупроводниковыми, магнитными и оптическими свойствами.

В течение последнего десятилетия ученые сосредоточились на графене, двумерном материале, который толщиной в один атом, потому что это один из самых сильных, легких и наиболее проводящих материалов. По этим причинам графен и подобные двумерные материалы обладают большим потенциалом для замены традиционных полупроводников. Оксид графена является общим промежуточным продуктом для графеновых и графен-производный материалов, полученных из графита, который является кристаллической формой углерода.

Выводы исследователей были опубликованы в журнале «Физическая химия C» .