CNT-Schichten

Thema

Al2O3 Trägerrohre vor und nach der Kohlenstoffabscheidung auf der Rohrinnenseite.
REM.
Einzelgasmessung.

Kohlenstoffnanoröhren (Carbon Nanotubes, CNTs) sind eine besondere Modifikation des Kohlenstoffs und zeichnen sich durch überragende Eigenschaften aus. Durch ihre hohe spezifische Oberfläche und ihr daraus resultierendes hohes Aspektverhältnis sowie die Kombination aus extrem hoher thermischer Leitfähigkeit und mechanischer Stabilität sind sie prädestiniert als Membranmaterial für Anwendungen in der Gastrennung, Katalyse und Energiespeichertechnik.

Die Arbeitsgruppe »Kohlenstoffbasierte Membranen« beschäftigt sich mit der Abscheidung von CNTs auf asymmetrischen, keramischen Substraten, welche aus keramischen Schichten unterschiedlicher Porositäten und Schichtdicken aufgebaut sind. Dazu werden Metallpartikel als Katalysator auf den Trägern abgeschieden, an denen anschließend bei einem CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition) die Umsetzung des Precursorgases zu CNTs erfolgt. In Abhängigkeit von Trägermaterial, Katalysa­tor und CVD-Prozess­parametern können gastrennende, katalytisch aktive oder elektrisch leitende CNT-Schichten hergestellt werden.

Kohlenstoff-Nanoröhren lassen ein hohes Anwendungspotenzial zur adsorptions­selektiven Trennung von Gasgemischen ähnlicher Molekülgrößen (z. B. Paraffin/Olefin) erwarten. Durch die zylindrische Struktur und die große innere Oberfläche bieten Kohlenstoff-Nanoröhren ein ideales Material zur Speicherung von Gasen. Die katalytische Aktivität könnte für Stoffumwandlungen bei gleichzeitiger Stofftrennung von Interesse sein.

Letztlich kann die außerordentliche elektrische Leitfähigkeit für Batterienwendungen (Elektrodenmaterial) genutzt werden.

 

Leistungsangebot

 

  • Herstellung von CNT-Schichten auf unterschiedlichen porösen, keramischen Rohr- und Flachgeometrien
  • Optimierung und Weiterentwicklung von CNT-Schichten für Anwendungen in Membrantrennung, Gasspeicherung, Katalyse und Batterie
  • Kombination von Membrantrennung und katalytischer Umsetzung (Membranreaktor)
  • Kundenspezifische Trennversuche
  • Durchführung von Stabilitätstests