CAERUS - Mechanisch stabile Filter aus Nanokohlenstoff zur Reinigung von Gassensoren

Technologien zum Nachweis oder auch zur Vermeidung von bestimmten Gasen sind in vielen Bereichen der modernen Industrie und sogar in privaten Haushalten weit verbreitet. Eine schnelle und genaue Überwachung von gasförmigen und flüchtigen Substanzen erlaubt somit den Nachweis von schädlichen Chemikalien, die Kontrolle und Optimierung von Prozessen, die Reduzierung von Luftverschmutzung und vieles mehr. Obwohl eine Vielzahl von Sensoren für unterschiedliche Anwendungen entwickelt wurden, ist deren Wirkung und Lebensdauer häufig durch die Interaktion mit unerwünschten Molekülen und Teilchen im Gasstrom stark beeinflußt. Die einfachste Möglichkeit die Effektivität eines Gassensors zu erhöhen ist, ihn mit einer selektiven Membran zu versehen. Das primäre Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von selektiven ultradünnen Gasfiltern basierend auf Carbon-Nanomembranen (CNMs). CNMs gehören zu den flächigen 2-dimensionalen Materialien, die großflächig hergestellt werden können und deren Eigenschaften über einen weiten Bereich verändert werden können. Die wissenschaftliche Zielsetzung ist die Kontrolle der Permeanz und Selektivität von CNMs für verschiedene Sensoranwendungen und die gleichzeitige Entwicklung eines geeigneten Trägermaterials, um die mechanische Stabilität der Nanometer-dünnen CNM in diesen Anwendungen zu garantieren. Parallel zu dem Ansatz der selektiven Trennung, sollen im Caerus-Projekt auch polymerbasierte Membranen, die entweder Graphenschichten oder als Kompositmembranen Graphenflakes enthalten, als mögliche Gasbarrieren erforscht werden. Die Kombination der Erfahrung der deutschen Partner in der Herstellung und Charakterisierung von CNMs mit den Kenntnissen der griechischen Partner auf den Gebieten der Nanokompositen, der Graphenherstellung sowie der Gasmanipulation und -messung verspricht einen signifikanten synergetischen Effekt für die Erforschung und Implementierung der vorgeschlagenen Materialien.