Physiker stellen stabile Graphendispersionen auf Wasserbasis her

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Forscher aus Umeå zeigen, wie aktiviertes Graphen, Aktivkohlen und andere hydrophobe Kohlenstoffe in Form von mikrometergroßen Partikeln in Wasser dispergiert werden können.

Das wichtigste Mittel, das dazu beiträgt, dass diese Dispersionen tagelang halten, ist die oxidierte Form von Graphen, die als Graphenoxid bezeichnet wird.

Die Autoren haben die Methode zur Herstellung von Dispersionen zum Patent angemeldet.Graphen, Graphit, Aktivkohlen sind recht unterschiedliche Formen von Kohlenstoff, aber was ihnen gemeinsam ist, sind ihre hydrophoben Eigenschaften.

Es ist unmöglich, diese Materialien direkt in Wasser zu lösen oder zu dispergieren.

Andererseits ist die Verwendung von Dispersionen oder Lösungen für viele Anwendungen ein großer Vorteil.

Idealerweise kann man Graphendispersion auf Metallfolie sprühen oder malen und z.B.

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Elektrodenmaterial durch einfaches Trocknen vorbereiten.Wissenschaftler suchen seit vielen Jahren nach guten Methoden zur Herstellung von Dispersionen mit graphenverwandten Materialien.

Die bisher gängigste Methode ist die Verwendung von organischen Lösungsmitteln und eine sehr starke mechanische Behandlung, z.B.

die Beschallung über längere Zeit.

Organische Lösungsmittel sind jedoch oft giftig, während die mechanische Behandlung nicht nur zeit- und energieaufwendig ist, sondern auch viele Defekte mit sich bringt, die die Leitfähigkeit der Graphenplatten negativ beeinflussen.Forscher der Universität Umeå haben eine einfache und umweltfreundliche Lösung für das Problem gefunden: Die oxidierte Form von Graphen, Graphenoxid, ist hydrophil und leicht in Wasser zu dispergieren.

“Wir haben entdeckt, dass stabile Wasserdispersionen durch Zugabe einer bestimmten Menge Graphenoxid zu verschiedenen hydrophoben Kohlenstoffen hergestellt werden können”, sagt Alexandr Talyzin, außerordentlicher Professor am Fachbereich Physik der Universität Umeå.Sein Team von Physikern testete die Methode unter Verwendung von Kohlenstoffen mit hoher Oberfläche wie Graphen, aktiviertem Graphen, porösen oder aktivierten Kohlenstoffen.

Die Dispersionen waren stabil und fielen auch nach tagelanger Lagerung im Regal nicht aus.

Als sie einige Kohlenstoff-Nanoröhren in die Dispersion einarbeiteten,….

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