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Donnerstag, den 27. Juni 2019 um 17:28 Uhr

Auf den Spuren von Nobelpreisen - Die Schülerinnen und Schüler der 6. Klassen stellten in einer fächerübergreifenden Einheit gemeinsam mit den Chemie? und Physikolympioniken Graphen her.

Im Rahmen des Chemieunterrichtes in den 6. Klassen wurden die verschiedenen Formen (Modifikationen), in denen das Element Kohlenstoff auftreten kann, besprochen. Die Sprache kam dabei auch auf Graphen, was einer monomolekularen Schicht des Graphits entspricht. Graphen zeichnet sich durch besondere Eigenschaften wie zum Beispiel der Tatsache aus, dass es härter, aber gleichzeitig leichter und belastbarer als Stahl ist und in seiner Leitfähigkeit Kupfer übertrifft. Deshalb weckt es Hoffnungen, die Elektronikindustrie revolutionieren zu können. Für ihre grundlegenden Forschungen bekamen Andre Geim und Konstantin Novoselov 2010 den Physik-Nobelpreis.
Nachdem wir in einer Fachzeitschrift eine ungefährliche Graphen-Synthese entdeckten, beschlossen wir in einer fächerübergreifenden Einheit mit den Chemie- und Physikolympioniken, Graphen aus Graphit zu erzeugen.
In Gegenwart eines starken Oxidationsmittels wird zunächst durch Elektrolyse Graphenoxid erzeugt, welches anschließend mithilfe eines Blitzgerätes fotochemisch zu Graphen reduziert wird.
In einer ersten Versuchseinheit versuchten die Schülerinnen und Schüler, die an der Schule bereits vorhandenen Graphitelektroden zu oxidieren, die Ausbeute an Graphenoxid war allerdings aus verschiedenen Gründen sehr gering. Beim zweiten Anlauf verwendeten wir dann dünne Graphitfolien, die sich binnen 20-minütiger Elektrolyse fast vollständig in Graphen-oxid umwandelten.
Leitfähigkeitsmessungen ergaben, dass an den Stellen, die mit dem Blitz belichtet worden waren, Graphen entstanden war.

Text und Fotos: Elke Plankensteiner-Ferrari, Corinna Pieber

Zuletzt aktualisiert am Donnerstag, den 27. Juni 2019 um 17:34 Uhr