Nanomaterial och energilagring

Kolbaserade nanomaterial har varit ett forskningsområde för vår grupp under de senaste tio åren. Det började med fullerener och utvidgades senare till att omfatta kolnanorör och grafenrelaterade material. För närvarande omfattar våra pågående projekt följande forskningsinriktningar:

Grafitoxidsyntes

Oscillerande elektrokemisk reaktion vid syntes av grafitoxid.

• Syntes och karakterisering av porösa kolmaterial baserade på grafen och andra tvådimensionella material (grafenoxid, MXener, COF:er m.fl.)
• Användning av porösa material vid utvinning av sällsynta jordartsmetaller och aktinider ur industriavfall samt avskiljning av föroreningar från avfallslösningar.
• Användning av 2D-material som elektroder i superkondensatorer, in situ- och operando-experiment med superkondensatorer med hjälp av olika metoder (XRD, XRF, fullfältavbildning).
• Grundläggande studier av svällning i tvådimensionella material: grafitoxider, grafenoxidlaminat, MXener. Tryck- och temperaturberoende experiment.
• Användning av synkrotronstrålning för studier av komplexa materialsyntesreaktioner: kemisk och elektrokemisk syntes av grafitoxid och MXener.

Senaste höjdpunkter:

Några tidigare projekt:

• Bildning av grafen-nanoband inuti kolnanorör genom fusion av PAH-molekyler (koronen och perylen).
• Vätgaslagring i kolmaterial. Gruppen har ett laboratorium för mätning av vätgasadsorption med gravimetriska och volymetriska system.
• Hydrogenering av fullerener och kolnanorör under extrema förhållanden. Fragmentering och kollaps av fullerener under hydrogeneringsförhållanden upptäcktes och studerades av vår grupp under åren 2004–2010. Hydrogenering av fullerener inuti kolnanorör studerades under åren 2009–2012. Glödgning i rent väte vid temperaturer upp till 5000 °C är fortfarande en behandling som används i vår grupp för att modifiera egenskaperna hos kolmaterial.
• Högtrycksstudier av fasövergångar i olika material. Fasövergångar i alanater och borhydrater upptäcktes först av vår forskargrupp.
• Fenomenet tryckinducerad svällning upptäcktes av vår forskargrupp år 2008 för grafitoxid och konstaterades senare även hos lermineraler (2013).