Projektbeschreibung
Eine neue Generation 2D-Materialien, jenseits von MXenen
Forschende nehmen MXene, Keramiken, die eine der größten Familien zweidimensionaler anorganischer Verbindungen bilden, genauer unter die Lupe. Eine neue Generation 2D-Materialien jenseits von MXenen bezieht sich auf eine Klasse neuartiger funktioneller Materialien, die durch selektives Ätzen wiederkehrender Schichten in 3D-Vorläuferfestkörpern gewonnen werden. Bei diesen Materialien handelt es sich um innerlich geordnete Atomlaminate, die einzigartige Eigenschaften und potenzielle Anwendungen in einer Vielzahl von Bereichen wie Energiespeicherung, Katalyse und Elektronik aufweisen. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt MULTI2D zielt darauf ab, die Forschung zu konsolidieren und ein weltweit führendes Forschungsumfeld für die Erforschung dieser Materialien zu schaffen. Mithilfe einer theoriegestützten Suche und einer präzise gesteuerten Synthese/Derivation werden im Rahmen des Projekts multifunktionale 2D-Materialien mit überlegenen Eigenschaften im Vergleich zu bestehenden Materialien einschließlich MXenen entwickelt.
Ziel
Emerging materials science and nanoscale engineering spawn extraordinary structures. During my ERC-StG, I discovered a new family of internally-ordered 3D atomic laminates that I coined i-MAX. More recently, these phases have been used to derive a new type of 2D solids, MXenes, with ordered vacancies. Here, I consolidate research to establish a world-leading research environment with a mission to understand and exploit yet wider classes of unique functional materials; the next generation of 2D materials, beyond MXenes, from selective etching of recurring layers in 3D precursor solids.
Fundamental investigations of this project have as objectives to:
1) Use a theory-assisted search, including screening of open data bases, for design of new multifunctional 2D materials.
2) Perform precise-controlled synthesis/derivation of novel 3D/2D materials based on chemical exfoliation.
3-4) Explore nanoscale engineering and property tailoring, specifically targeting 2D materials for energy storage, catalysis, and other areas where low-dimensional solids can provide unique and sustainable solutions.
5) Provide proof-of-concept for novel materials in device applications.
Research breakthroughs and corresponding societal impact are envisioned as novel 2D materials provide superior properties in devices made from sustainable elements and processing. Functionalized freestanding sheets of new 2D materials are expected to have a major impact on supercapacitors and batteries, and as a catalytic material, realizing efficient hydrogen evolution. Initial results attest to this. Pioneering a new generation of 2D materials holds exceptional potential for discoveries, for use in applications meeting global challenges pertaining to energy and environment, and beyond. My experience as an international research leader gives me confidence to take on this greater challenge for innovation. Thus, an outstanding research constellation can be constituted, delivering groundbreaking research.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-COG
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