Graphen aus Gummibäumen

Kostengünstige und umweltfreundliche Art der Graphenherstellung aus Eukalyptusbäumen entwickelt

26.06.2019 - Australien

Graphen ist das dünnste und stärkste Material, das der Mensch kennt. Es ist außerdem flexibel, transparent und leitet Wärme und Strom zehnmal besser als Kupfer, was es ideal für alles von flexibler Nanoelektronik bis hin zu besseren Brennstoffzellen macht.

Der neue Ansatz von Forschern der RMIT University (Australien) und des National Institute of Technology, Warangal (Indien), verwendet Eukalyptusrindenextrakt und ist billiger und nachhaltiger als die derzeitigen Synthesemethoden.

Der leitende RMIT-Forscher, Professor Suresh Bhargava, sagte, dass die neue Methode die Produktionskosten von $USD100 pro Gramm auf erstaunliche $USD0,5 pro Gramm senken könnte.

Bio- und Chemokatalyse für grüne Chemie kombiniert

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"Eukalyptusrindenextrakt wurde noch nie zuvor zur Synthese von Graphenschichten verwendet, und wir sind begeistert, dass es nicht nur funktioniert, sondern tatsächlich eine überlegene Methode ist, sowohl in Bezug auf die Sicherheit als auch auf die Gesamtkosten", sagte Bhargava.

"Unser Ansatz könnte die Kosten für die Herstellung von Graphen von rund 100 US-Dollar pro Gramm auf nur 50 Cent senken, die Verfügbarkeit für die Industrie weltweit erhöhen und die Entwicklung einer Reihe wichtiger neuer Technologien ermöglichen."

Die besonderen Eigenschaften von Graphen machen es zu einem transformativen Material, das für die Entwicklung flexibler Elektronik, leistungsfähigerer Computerchips und besserer Solarmodule, Wasserfilter und Biosensoren verwendet werden könnte.

Professor Vishnu Shanker vom National Institute of Technology, Warangal, sagte, dass die "grüne" Chemie den Einsatz giftiger Reagenzien vermeidet und damit möglicherweise die Tür für die Anwendung von Graphen nicht nur für elektronische Geräte, sondern auch für biokompatible Materialien öffnet.

"In Zusammenarbeit mit dem Centre for Advanced Materials and Industrial Chemistry des RMIT nutzen wir die Kraft der kollektiven Intelligenz, um diese Entdeckungen zu machen", sagte er.

Ein neuer Ansatz für die Graphensynthese

Die chemische Reduktion ist die gebräuchlichste Methode zur Synthese von Graphenoxid, da sie die Herstellung von Graphen zu niedrigen Kosten in großen Mengen ermöglicht.

Diese Methode basiert jedoch auf Reduktionsmitteln, die sowohl für Mensch als auch für die Umwelt gefährlich sind.

Bei der Prüfung in der Anwendung eines Superkondensators entsprach das mit dieser Methode hergestellte "grüne" Graphen den Qualitäts- und Leistungsmerkmalen des traditionell hergestellten Graphens ohne die toxischen Reagenzien.

Bhargava sagte, dass die Fülle an Eukalyptusbäumen in Australien es zu einer billigen und zugänglichen Ressource für die lokale Graphenproduktion machte.

"Graphen ist aufgrund seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften ein bemerkenswertes Material mit großem Potenzial für viele Anwendungen und es besteht eine wachsende Nachfrage nach einer wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Großproduktion", sagte er.

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Originalveröffentlichung

Saikumar Manchala et al.; "Novel and Highly Efficient Strategy for the Green Synthesis of Soluble Graphene by Aqueous Polyphenol Extracts of Eucalyptus Bark and Its Applications in High-Performance Supercapacitors"; ACS Sustainable Chem. Eng.; 2019

https://www.chemie.de/news/1161613/graphen-aus-gummibaeumen.html