Novel hybrid materials based on graphene. Synthesis and characterization

Promotie: dhr. K. Spyrou, 11.00 uuur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Novel hybrid materials based on graphene. Synthesis and characterization

Promotor(s): prof.dr. P. Rudolf

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Nieuwe poreuze materialen van grafeen

Poreuze materialen zijn nodig voor vele toepassingen. Het scheiden van gassen of vloeistoffen vereist bijvoorbeeld zeven waar moleculen van een bepaalde grootte door kunnen passeren, een poreus oxide netwerk vangt de metalen deeltjes op in de katalysator van onze auto’s en poriën in vaste vormen zijn een goed opslagmedium voor een explosieve brandstof zoals waterstof.

Omdat moleculen afmetingen hebben op de nanometerschaal moeten de poriën ook deze afmetingen hebben. Als men nieuwe types van dergelijke poreuze netwerken wilt ontwikkelen blijkt carbon (koolstof) een bijzonder geschikte kandidaat te zijn. Het is een licht element, overvloedig aanwezig op onze aarde in de vorm van grafiet en het levert geen problemen op voor recycling. Grafiet is een stapel van vellen koolstof genaamd grafeen en kan worden omgezet in een nanoporeus materiaal als men erin slaagt om de vellen te scheiden.

In dit proefschrift maakten en manipuleerden we nieuwe pillared materialen op basis van grafeen. We ontwikkelden methoden om grafiet te scheiden in afzonderlijke grafeenvellen zonder deze te beschadigen. Spyrou slaagde erin om de individuele vellen te voorzien van functionele groepen die op hun beurt als ankers dienen voor bepaalde moleculen. Bovendien ontwikkelde hij een nieuwe manier om eerst de tussenlaagruimte van grafiet te openen door het plaatsen van salpeterzuurmoleculen, zodat de daaropvolgende intercalatie van grotere moleculen wordt vergemakkelijkt.

Kostas Spyrou studeerde natuurwetenschappen aan de University of Ioannina. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Zernike Institute for Advanced Materials.