Studio di assorbimento di acqua in membrane di ossido di grafene

Da quando nel 2004 venne isolato per la prima volta il grafene, la ricerca sui composti del carbonio si è ampiamente intensificata: tra questi è particolarmente rilevante il caso dell'ossido di grafene (GO), interessante per la sua inusuale porosità selettiva alle molecole d'acqua e per la possibilità di ottenere proprietà simili al grafene se sottoposto a processi di riduzione. Il presente studio ha avuto come argomento generale quello di comprendere i fenomeni di interazione di molecole di acqua con membrane di ossido di grafene con l’obiettivo a lungo termine di sviluppare membrane innovative basate su questo materiale per applicazioni di filtrazione e purificazione. Nello specifico si è studiato il comportamento strutturale del GO in presenza di acqua e la dipendenza del fenomeno di assorbimento dell'acqua dallo spessore della membrana. L’elaborato di tesi segue l'attività sperimentale che ho svolto al seguito della Dottoressa Fabiola Liscio all'Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Bologna: sono state eseguite misure di diffrazione a raggi X su campioni di ossido di grafene in condizioni di umidità controllata. Le misure sono state ripetute su diversi campioni sintetizzati con la medesima tecnica, studiando i dati in funzione dell'umidità. Lo studio è riuscito a evidenziare alcune delle problematiche sperimentali relative a questa tipologia di misure, per le quali è stata modificata la metodologia ottenendo risultati migliori. Le misure condotte hanno evidenziato un comportamento inaspettato nei campioni, una isteresi nell'assorbimento dell'acqua da parte delle membrane, comportamento che andrebbe approfondito in ricerche future.