CO2 past wel door de nanoporie heen - N2 niet (bron: University of Colorado Boulder).

Grafeen met nanoporiën kun je effectief inzetten als moleculaire zeef voor gasmoleculen. Dit concluderen onderzoekers van de University of Colorado Boulder in een online gepubliceerd artikel in Nature Nanotechnology.

Deze moleculaire zeef is een stap in de richting van toepassingen als zuivering van methaan uit gasmengsels. Daarnaast is het wellicht mogelijk om de CO2-uitstoot van een fabriek terug te brengen met zo’n filter.

De onderzoekers gebruikten UV-straling om poriën in grafeen te etsen. Vervolgens keken ze hoe goed verschillende gassen door het poreuze grafeen heen konden diffunderen. Ze deden testen met waterstof, koolstofdioxide, argon, stikstof, methaan en zwavelhexafluoride, moleculen die variëren van 0,29 tot 0,49 nanometer groot. Het bleek dat de zeven de moleculen kunnen scheiden op basis van de grootte.

De ontwerpers van de zeef zeggen dat grafeen ideaal is voor deze toepassing. Het materiaal is duurzaam en sterk, relatief inert en gasmoleculen kunnen er niet doorheen. Daarnaast is het dun en dit bevordert een snelle doorstroom van moleculen door de poriën.

De techniek moet nog geoptimaliseerd worden. Zo zijn de grafeenplaatjes nog lang niet groot genoeg om te gebruiken op industriële schaal. Daarnaast wil men het proces om nanoporiën van de gewenste grootte te maken nog verbeteren.

Bron: Nature Nanotechnology

Onderwerpen