Round Robin karaktärisering

Karakterisering och standardisering av grafen ses som några av de största hindren och utmaningarna för att kunna nyttiggöra grafen i tillämpningar. Det finns även många varianter av grafen och alla leverantörer specificerar inte materialet på ett likvärdigt sätt. Det är därför svårt att utveckla nya produkter. Projektet genomfördes som strategisk insats inom SIO Grafen och avsåg att påskynda uppbygganden av en öppen databas kring validerat grafenmaterial.

Projektet har visat på vikten av karakterisering. Detta kommer underlätta valet av lämpligt grafen för utveckling av nya produkter i nya projekt.Kunskapen kring karakterisering av grafen inom det svenska nätverket har ökat. En stor fördel med BET (analys av ytarea) och XPS (kemisk analys) är att de endast kräver begränsad provpreparering. XPS är en avancerad teknik, som dock är väl anpassad till analys av grafenmaterial. BET är en enklare metod, men är inte lika väl anpassad. SEM kan ge bra information om flagstorleken och morfologin, men kräver mer provpreparering och omsorgsfullt valda inställningar. Materialleverantörerna delgav inte kompletta materialdatablad av materialen. Därför kunde bara vissa delar jämföras med utlovad kvalitet. Detta tydliggör dock ytterligare vikten av egna valideringar.

Sex olika grafenmaterial (inklusive ett rGO och ett GO) från tre olika leverantörer valdes ut av projektledare från tidigare projekt inom SIO Grafen. Detta säkerställde att relevanta material undersöktes. Analysleverantörer togs fram i en öppen process. KTH, RISE och RISE IVF karakteriserade grafenmaterialen med fyra olika analysmetoder (BET, SEM, TGA och XPS). Två utav dessa metoder (BET och SEM) användes parallellt av två olika organisationer. Programkontoret omfördelade grafenet i anonyma behållare så att analysleverantörerna inte visste vilket material eller leverantör provet kom ifrån.

Läs mer i projektets slutrapport.

Abstract in English

Characterization and standardization of graphene are seen as some of the main challenges for applications of graphene. There are also many types of graphene and all suppliers don’t specify the material equally. It is therefore difficult to develop new products. This project has accelerated the building of an open database of validated graphene material and highlighted the importance of characterization. This will facilitate the choosing of relevant graphene for development of new products. The knowledge of graphene characterization within the Swedish network has increased.

An advantage with BET and XPS is that they only require limited sample preparation. BET is a simple method to determine the surface area, whereas XPS is a very good technique for determining the surface chemistry. SEM can give good information on the size of the flakes and their morphology, but requires more sample preparation and careful analysis. The suppliers did not supply complete datasheets of the bought materials. Only some aspects could therefore be compared, but this also highlights the importance of validation.

Six different graphene materials (including one rGO and one GO) from three different suppliers were chosen by project managers from previous SIO Grafen projects, which ensured the relevance of the chosen material. KTH, RISE and RISE IVF characterised the material using four different techniques (BET, SEM, TGA and XPS). Two of these methods (BET and SEM) were used in parallel by two organisations. The program office redistributed the graphene in anonymous containers, eliminating any potential unintentional bias.

Utlysning:
Strategiska projekt 2018

Projektpartners: Chalmers Industriteknik, KTH, RISE och RISE IVF

Projektledare: Johan Ek-Weis, Chalmers Industriteknik

Projektform: Strategiskt projekt

Bidrag: 400 000 kr

Projektets löptid: juni 2018 - december 2018

Relaterade projekt:
Round Robin 2019

Relaterade styrkeområden: