| Popis: |
Poreuze materialen zijn nodig voor vele toepassingen: het scheiden van gassen of vloeistoffen vereisen zeven waarbij moleculen van een bepaalde grootte kunnen passeren, terwijl anderen te groot zijn en achter blijven; een poreus oxide netwerk vangt de metalen deeltjes op in de katalysator van onze auto’s; poriën in vaste vormen zijn een goed opslagmedium voor een explosieve brandstof zoals waterstof. Omdat moleculen afmetingen hebben op de nanometer schaal moeten poriën ook deze afmetingen hebben. Als men nieuwe types van dergelijke poreuze netwerken wilt ontwikkelen en de mogelijke bestandsdelen overweegt, dan realiseert men dat carbon een bijzonder geschikte kandidaat is omdat het een licht element is, overvloedig aanwezig is op onze aarde in de vorm van grafiet en het geen problemen oplevert voor recycling. Grafiet is een stapel van vellen koolstof genaamd grafeen en kan worden omgezet in een nanoporeus materiaal als men erin slaagt om de vellen te scheiden door pilaren in de vorm van moleculen of aggregaten van atomen in de gewenste grootte. In dit proefschrift project maakten en manipuleerden we dergelijke nieuwe pillared materialen op basis van grafeen. We hebben geleerd om grafiet te scheiden in afzonderlijke grafeenvellen zonder deze te beschadigen door sonicatie in een organisch oplosmiddel. We zijn er ook in geslaagd om de individuele vellen te decoreren met functionele groepen die op hun beurt als ankers dienen voor bepaalde moleculen. Bovendien ontwikkelden wij een nieuwe manier om eerst de tussenlaagruimte van grafiet te openen door het plaatsen van salpeterzuur moleculen, zodat de daaropvolgende intercalatie van grotere moleculen wordt vergemakkelijkt. |
