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Ein Team von Wissenschaftlern der EPFL unter der Leitung von Kumar Varoon Agrawal hat revolutionäre Graphenmembranen für die Kohlenstoffabscheidung entwickelt. Sie enthalten Pyridinstickstoff an den Rändern der Graphenporen. Wie Nature Energy berichtet, weisen die Membranen eine verbesserte CO2-Bindungseffizienz und beeindruckende Trennfaktoren auf. Sie versprechen auch eine nachhaltigere und kostengünstigere Reduzierung der Kohlenstoffemissionen in der Industrie.
Das Team verwendete einlagige Graphenfilme, die durch chemische Abscheidung aus der Gasphase auf Kupferfolie synthetisiert wurden, und brachte durch kontrollierte Oxidation mit Ozon Poren ein. Anschließend behandelten sie das oxidierte Graphen mit Ammoniak bei Raumtemperatur, um Stickstoffatome einzubauen.
Diese Innovation könnte die Kosten und den Energiebedarf von Verfahren zur Kohlenstoffabscheidung erheblich senken. Sie verspricht auch eine nachhaltigere und wirtschaftlichere Lösung zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen in der Industrie.
Röntgenphotoelektronenspektroskopie und Rastertunnelmikroskopie bestätigten den erfolgreichen Einbau von Pyridinstickstoff, der die CO2-Bindung an den Graphenporen verstärkte. Die neuen Membranen wiesen einen beeindruckenden CO2/N2-Trennfaktor auf, der aufgrund der verbesserten CO2-Bindung durchschnittlich 53 für 20%-CO2-Gasströme und über 1000 für 1%-CO2-Ströme erreichte.
Die Skalierbarkeit wurde durch die Herstellung von Hochleistungsmembranen im Zentimetermaßstab demonstriert und ebnete den Weg für den industriellen Einsatz.
