Hybridmaterial av grafenoxid och silica-nanopartiklar för vattenrening och andra membranapplikationer

Syfte och mål

Syfte och mål var att utveckla en metod att bygga upp ett hybridmaterial av grafenoxid (GO) och silicananopartiklar till en multilager-membranstruktur, samt påbörja utvärdering av olika applikationer, främst vattenrening. Vad gäller uppbyggnaden av hybridmaterialet har projektet lyckats fullt ut, se nedan (publikation under skrivning). Preliminärt, positivt test mot en separationsapplikation har utförts, se nedan.

Resultat och förväntade effekter

Vi har utvecklat en metod att tillverka nano-membran av alternerande lager av grafenoxid (GO) och nanopartiklar. Kontrollerad uppbyggnad sker där kommersiell GO och silicananopartiklar (SiO2) från Akzo Nobel används som byggstenar och binds samman av en polymer. Publikation är under skrivning. Utvärdering för vattenreningsapplikation har inte hunnits med. Preliminärt, positivt test har skett av inbindning av proteiner till membranstrukturen. Metoden har potential för flera applikationer. Ett spin-off resutat är en metod att mäta nanoporositet hos tunna mesoporösa lager.

Upplägg och genomförande

Projektet hade 5 partner (Chalmers, koordinerande), Akzo Nobel (silicaexpertis), ENWA (vattenrening) Biolin Scientific och Insplorion (anlysmetoderna QCM-D resp NPS). Huvudmålet att bygga GO-nanoSiO2 hybridmaterialmembran angreps med lager för lagermetoden (LBL) där alternerande lager av GO och nanoSiO2 deponerades sekventiellt med en polymer som bindefas. Varje steg följdes med analysmetoderna och inspekterades i efterhand med SEM. Analys av olika experimentbetingelser visar på möjligheter att kontrollera bl.a. tätheten av SiO2 partiklar mellan GO lagren