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Graphene-Based Ultra-Sensitive Gas Sensors

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Giftgas – Messung und Filtrierung

Kleine Gaslecks in Arbeitsumgebungen stellen erhebliche Sicherheitsrisiken für die öffentliche Gesundheit und die Umwelt dar. Neue auf Graphen basierte Filtermembranen können nun einzelne Giftgasmoleküle erkennen und binden.

Industrielle Technologien

Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts 'Graphene-based ultra-sensitive gas sensors' (GRAPHENEGASSENSORS) entwickelten bahnbrechende Filtermembranen für Giftgase, die auf dem neuartigen Material Graphen basieren. Die Membranen sind nicht nur in der Lage, einzelne Gasmoleküle zu erkennen, sondern hindern sie auch daran, in die Umwelt zu gelangen. Seit seiner Entdeckung im Jahr 2004 ist Graphen, eine Schicht Kohlenstoff mit einer Dicke eines Atoms, zu dem womöglich am häufigsten verwendeten Nanomaterial für zahlreiche Bauteile und Geräte geworden. Es hat einzigartige Eigenschaften wie eine sehr hohe Elektronenmobilität bei vorhandenen oxidierenden und reduzierenden Gasen, wodurch sich ein hohes Anwendungspotenzial für Gasmessungen bietet. Das Team erstellte auf Graphen basierte Filtermembranen, die zuerst Ethanoldampf, sogar bei Konzentrationen von wenigen Teilen pro Milliarde, erkennen und diesen anschließend daran hindern, in die Umgebung einzudringen. Wissenschaftler haben den Vorgang zur Massenproduktion von Graphen und abgeleiteten Produkten wie Graphenoxid sowie der Giftgasfiltermembran gänzlich entwickelt. Ein Patent ist beantragt. GRAPHENEGASSENSORS brachte es zu einem Durchbruch in der Filtertechnologie und hat weitreichende Auswirkungen auf die Sicherheit und den Schutz der öffentlichen Gesundheit in Arbeitsplätzen und anderen Umgebungen. Die Ergebnisse könnten leicht die Grundlage für neue und weitgehend verbesserte Filtertechnologien für organische Verschmutzungen und Entsalzung sein.

Schlüsselbegriffe

Graphen, Filtrationsmembranen, Giftgas, Messung, Ethanoldampf

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