koolstoflagen

Koolstoflagen is een term die in verschillende vakgebieden wordt gebruikt om lagen aan te duiden waarin koolstof de dominante chemische component is of waarin koolstof in aanzienlijke hoeveelheden voorkomt. De term wordt vooral in de geowetenschappen en de materialenwetenschap gehanteerd.

In de geologie en paleoklimatologie verwijst een koolstoflaag vaak naar een sedimentaire of poreuze laag die rijk is aan organisch materiaal. Dergelijke lagen kunnen kerogeen bevatten en zich ontwikkelen tot kolen, olie- of gasafzettingen. Ze fungeren als historische opslagplaatsen van koolstof en leveren informatie over het koolstofbudget in vroegere perioden. Analyse van koolstoflagen, inclusief koolstofgehalte, organische porositeit en isotopische waarden, helpt bij reconstructie van vroegere klimaatveranderingen en de koolstofcyclus.

Economisch gezien zijn koolstoflagen belangrijk als bron van brandstoffen (steenkool, olie en gas) en als potentieel reservoir. In moderne klimaat- en geotechnische contexten wordt de term ook gebruikt voor geologische opslag van CO2, waarbij koolstof onder hoge druk in lege zand- of porierijke formaties wordt ingespoten.

In de materialenwetenschap verwijst koolstoflaag naar dunne films of coatings van koolstof, zoals amorfe koolstof, grafiet-achtige lagen of koolstofnanostructuren, die op substraten zijn afgezet. Dergelijke koolstoflagen worden toegepast voor slijtagebestendigheid, chemische bestendigheid en elektronische toepassingen. Fabricagemethoden zoals chemical vapor deposition (CVD) en sputtering zijn gangbaar.

Karakterisatie van koolstoflagen gebeurt door spectroscopie en mikroscopie, met technieken zoals Raman-spectroscopie, SEM en XRD om structuur, kwantiteit en aard van koolstof te bepalen.