Graphen, die zweidimensionale Modifikation des Kohlenstoffs, hat seit seiner erstmaligen Charakterisierung im Jahr 2001 aufgrund vieler einzigartiger Eigenschaften wie z. B. eine deutlich höhere elektrische Leitfähigkeit im Vergleich zu Kupfer, viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Graphen hat eine extrem hohe chemische und mechanische Stabilität und zudem eine wasserabweisende Oberfläche, weshalb Graphen nicht nur als zukünftiger „Star“ der Elektrochemie gehandelt wird, sondern auch ein sehr vielversprechendes Öl-Adsorptionsmittel darstellt.

Abb. oben: Graphen – die zweidimensionale Modifikation des Kohlenstoffs

Im Workshop wird Graphen mit schulrelevanten Experimenten synthetisiert. Außerdem werden anhand faszinierender Experimente die sich verändernden Stoffeigenschaften des Graphenoxids bzw. des Graphens während des Synthesewegs betrachtet und das selbst hergestellte Graphen näher charakterisiert.

Darüber hinaus werden Anwendungen von Graphen vorgestellt. Dazu zählen verschiedene Experimente rund um das Thema der Umweltverschmutzungen (Entfernen von Rohöl von einer Wasseroberfläche; Filtern von Farbstoffen aus Gewässern), welches einen großen Bestandteil des Naturwissenschaftlichen Unterrichts darstellt.

Abb. oben: Die superhydrophobe (wasserabweisende) Eigenschaft eines Graphen-Schwamms

Abb. oben: Über Adsorption kann Öl an einen Graphen-Schwamm gebunden und von einer Wasseroberfläche entfernt werden. Aufgrund der wasserabweisenden Eigenschaft von Graphen wird kein Wasser mit eingesaugt.