Ett forskarteam vid EPFL, lett av Kumar Varoon Agrawal, har skapat revolutionerande grafenmembran för koldioxidinfångning. De innehåller pyridiniskt kväve vid grafenporernas kanter. Nature Energy har rapporterat att membranen uppvisar förbättrad CO2-bindningseffektivitet och imponerande separationsfaktorer. De visar också lovande resultat för mer hållbara och kostnadseffektiva minskningar av industriella koldioxidutsläpp.
Med hjälp av enskiktade grafenfilmer syntetiserade via kemisk ångdeponering på kopparfolie introducerade teamet porer genom kontrollerad oxidation med ozon. De följde detta genom att behandla den oxiderade grafenen med ammoniak vid rumstemperatur för att integrera kväveatomer.
Denna innovation skulle kunna sänka kostnaderna och energibehovet för koldioxidavskiljningsprocesser avsevärt. Den lovar också en mer hållbar och ekonomisk lösning för att minska industriella koldioxidutsläpp.
Röntgenfotoelektronspektroskopi och sveptunnelmikroskopi bekräftade den framgångsrika inkorporeringen av pyridiniskt kväve, vilket ökade CO2-bindningen på grafenporerna. De nya membranen uppvisade en imponerande CO2/N2-separationsfaktor, med ett genomsnitt på 53 för gasströmmar med 20 % CO2 och över 1000 för gasströmmar med 1 % CO2 på grund av förbättrad CO2-bindning.
Skalbarhet demonstrerades genom att producera högpresterande membran i centimeterskala, vilket banade väg för industriell implementering.
