Chemically modified graphene as nano-adsorbent for environmental applications

Graphène chimiquement modifié et auto-assemblé comme adsorbant pour des applications en environnement Le graphène idéal est une couche d'épaisseur atomique composé exclusivement d'atomes de carbone hybridés sp². En outre, le graphène peut également être vu sous d'autres formes dites dérivés du graphène, y compris l'oxyde de graphène (GO) et l'oxyde de graphène réduit (rGO). Notre étude a démontré que le GO peut être utilisé comme matériau de départ et être activé chimiquement et physiquement pour être utilisé comme adsorbant pour la capture du CO₂. De plus, des matériaux à base de graphène tridimensionnels (3D) ont récemment suscité beaucoup d'intérêt en raison de leur capacité à préserver les propriétés intrinsèques des feuilles de graphène 2D tout en offrant des fonctions avancées qui améliorent les performances dans un large champ d'applications, en particulier la dépollution. Ainsi, la section suivante de cette étude décrit le processus de développement de monolithes à base de graphène 3D (GBM) et la modification chimique des GBM 3D poreux préparés en utilisant un dépôt par Atomic Layer Deposition (ALD) d'alumine (Al₂O₃). L’ALD offre des avantages tels que la bonne diffusion des précurseurs au sein des porosités, l’absence de contamination, le contrôle de phase déposée et la possibilité de déposer des nanoparticules ou des nanofilms selon l’interaction des précurseurs avec la surface à couvrir. De plus, pour mieux comprendre les caractéristiques des matériaux développés, des techniques de caractérisation standards couplées avec des approches technologiques avancées (par exemple ; TEM/STEM/EELS sur des lamelles minces préparées par FIB) ont été mises en oeuvre pour étudier la chimie de surface et les propriétés structurelles des GBM 3D chimiquement modifiés. Enfin, l'hybride 3D Al₂O₃ / GBM développé par ALD a été testé pour l'adsorption du colorant rouge Congo, et il a montré une capacité d'adsorption accrue par rapport aux GBM 3D vierges, en raison des interactions favorables entre la surface d'alumine et le rouge Congo.