Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) und Graphen

Thema

© Fraunhofer IKTS
REM-Aufnahme einer CNT-Schicht auf einer asymmetrischen Membran, mittels CVD abgeschieden.
© Fraunhofer IKTS
Lichtmikroskopaufnahme von separiertem Graphenoxid auf 300 nm Si/SiO2 nach der Exfolierung (links) und FESEM-Aufnahme der Graphenschicht auf einer asymmetrischen Membran (rechts).
© Fraunhofer IKTS
Ramanspektren zur Qualitätsbestimmung von CNTs und Graphen vergleichend zu den Ausgangsmaterialien Graphenoxid und Graphit.

Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) und Graphen (zweidimensional) sind zwei Kohlenstoffverbindungen mit beeindruckenden Eigenschaften. Aufgrund ihrer spezifischen Oberfläche sowie der Kombination aus extrem hoher thermischer Leitfähigkeit und mechanischer Stabilität sind CNTs und Graphen prädestiniert für Anwendungen unter extrem harschen Bedingungen in der Gastrennung, Wasserreinigung, Katalyse und Energiespeichertechnik (Batterien). Die Eigenschaften dieser Materialien lassen sich durch gezielte Funktionalisierungen anwendungsspezifisch variieren und einstellen.

Das Fraunhofer IKTS verfügt zum einen über Kompetenzen bei der Synthese von CNTs und Graphen und zum anderen über die Möglichkeit, CNTs und Graphen als homogene Schichten auf universellen Trägern (Pulver, Flachsubstrate oder Rohrgeometrien) mittels Chemical Vapor Deposition (CVD) abzuscheiden.

 

Leistungsangebot

 

Synthese von CNT und Graphen

 

  • Synthese von CNTs als Pulvermaterial mittels CVD-basierten Verfahren
  • Exfolierung von Graphit und Unzipping von CNTs zur Herstellung von Graphen
  • Kundenspezifische Funktionalisierungen

 

Abscheidung von CNTs und Graphen

 

  • Bereitstellung von keramischen, mit CNTs oder Graphen funktionalisierten Pulvern
  • Optimierung und Weiterentwicklung von CNT- oder Graphenschichten für Anwendungsfelder in der Gastrennung, Wasserreinigung, Katalyse und Energiespeichertechnik (Batterien)
  • Kombination von Membrantrennung und katalytischer Umsetzung in Membranreaktoren
  • Kundenspezifische Trennversuche
  • Durchführung von Stabilitätstests