Dim11122019

Darrera actualitzacióDil, 11 Nov 2019 1pm

Back Estàs aquí:Inicio Nous materials Ofertes tecnològiques Aerogels d'òxid de grafè ultralleugers, elàstics i molt porosos

Aerogels d'òxid de grafè ultralleugers, elàstics i molt porosos

A l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona del CSIC han desenvolupat i patentat un mètode basat en CO2 supercrític per fabricar aerogels d'òxid de grafè ultralleugers, a gran escala i de forma sostenible.
Similar a una esponja, el material té grups oxigenats adequats per a realitzar transformacions químiques à la carte per a qualsevol aplicació desitjada. Ara busquen socis industrials per al seu desenvolupament i explotació.

Mostres de l'aerogel, amb detall ampliat de la seva estructura i de la seva resistència mecànica (pot suportar centenars de vegades el seu propi pes).El grafè i els seus derivats, entre els quals es troba l'òxid de grafè, són materials amb característiques molt interessants. Les aplicacions són tan rellevants que es poden emprar en camps com ara l'electrònica, l'emmagatzematge d'energia, el medi ambient, o fins i tot en tecnologia mèdica.

L'òxid de grafè es diferencia del grafè en què el primer posseeix grups oxigenats a la seva estructura. Aquests grups poden actuar com a "esquer" per modificar convenientment el material, és a dir, a través d'ells, es poden enllaçar molècules o grups de molècules necessaris per a qualsevol tipus d’aplicació desitjada. Entre els materials més interessants basats en òxid de grafè, es troben els aerogels d'òxid de grafè.

En general, per obtenir aerogels d'òxid de grafè s'usen dissolvents (com l'etanol) en processos a altes temperatures, per tal de desencadenar la transformació buscada. Però normalment el resultat és un òxid de grafè reduït (rGO, de l'anglès reduced Graphene Oxide), en el qual s'han perdut molts dels grups oxigenats i que han d'actuar d’"ham".

A l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB) del CSIC han desenvolupat un mètode sostenible basat en l'ús de CO2 supercrític que no destrueix el material. El resultat són aerogels ultralleugers, elàstics i molt porosos d'òxid de grafè.

Aquesta nova tecnologia, publicada a la revista Chemistry. A European Journal, s'ha patentat pel CSIC, i actualment es busquen socis industrials per al seu desenvolupament i explotació.

Ana M. López-Periago, investigadora del grup de "Fluids supercrítics i materials funcionals" de l'ICMAB, explica "Amb el CO2 supercrític es poden fabricar, a gran escala i de manera sostenible, esponges d'òxid de grafè ultralleugeres. Aquest material posseeix en la seva estructura els grups oxigenats adequats per a realitzar transformacions químiques à la carte necessàries per a cada tipus d’aplicació ".

"Hem aconseguit aerogels d'òxid de grafè que tenen, aproximadament, la mida del filtre de cigarret, i un pes de tot just 3 mil·ligrams, la qual cosa els converteix en un material extraordinàriament lleuger" afirma López-Periago.

El material és elàstic, recupera la forma com una goma, és molt porós i té una gran àrea superficial (100-250 m2 / g). Aquesta gran àrea superficial li permet tenir més espai útil per incorporar molècules funcionals.

Un altre avantatge dels aerogels respecte a altres formes del compost és que, a nivell de producció, s'evitaria haver de treballar amb pols d'òxid de grafè o de grafè. "És molt més net treballar amb petites peces d'aerogel que amb pols: la seva manipulació és més fàcil i hi ha menys risc de dispersió i contaminació" conclou López-Periago.

Els aerogels d'òxid de grafè es podrien utilitzar en filtres per separar gasos nocius, en supercondensadors, bateries o en catàlisi, entre d'altres. En realitat, les aplicacions són molt diverses i depenen de les molècules funcionals que es puguin incorporar. L'ICMAB acaba de demanar un projecte FET-OPEN amb una empresa per desenvolupar una d’aquestes possibles aplicacions.

Article de referència:

Preparation and Characterization of Graphene Oxide Aerogels: Exploring the Limits of Supercritical CO2 Fabrication Methods. Alejandro Borrás, Gil Gonçalves, Gregorio Marbán, Stefania Sandoval, Susana Pinto, Paula A. A. P. Marques, Julio Fraile, Gerard Tobias, Ana M. López-Periago, and Concepción Domingo. Chem. Eur. J. 2018, 24, 15903 – 15911.

Contacte:

Virginia Cousté
Parc de Recerca UAB (CSIC–IRTA–UAB)
Tel.: + 34 935868831
Correo-e: Aquesta adreça de correu-e està protegida dels robots de spam.Necessites Javascript habilitat per veure-la.
Aquesta adreça de correu-e està protegida dels robots de spam.Necessites Javascript habilitat per veure-la.