Projektbeschreibung
Die atomare Welt von mit Graphen beschichteten Nanopartikeln erkunden
Es ist eine komplexe und anspruchsvolle Aufgabe, eine neue Familie von Teilchen auf atomarer Ebene zu entwerfen, zu charakterisieren und ihre Eigenschaften zu verstehen. Sie erfordert fortgeschrittenes interdisziplinäres Wissen und Fachkenntnisse. Bei dem vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekt GRANN handelt es sich um eine disziplinübergreifende Forschungsinitiative, die darauf abzielt, eine neuartige Familie von hochwertigen einlagigen Graphen-beschichteten Nanopartikeln und Graphen-Nanokörnern zu synthetisieren. Untersucht werden ihre katalytische Aktivität, chemische Stabilität und optischen Eigenschaften im Hinblick auf eine mögliche Verwendung in der industriellen Katalyse, in Solarzellen und in der interstellaren Chemie. Das Projekt wird Fachwissen aus den Bereichen Oberflächenwissenschaft, Optik, Nanowissenschaft und Astrophysik zusammenführen, um neue Systeme zu entwickeln, die möglicherweise als erste Labormodelle von katalytischen Nanopartikeln für die interstellare Oberflächenchemie dienen könnten.
Ziel
In a truly cross-disciplinary research project encompassing surface science, optics, nano-science, astrophysics and chemistry we will synthesize a novel family of high quality mono-layer graphene coated nanoparticles and graphene nanograins with new chemical and optical properties and investigate their catalytic activity, chemical stability and optical characteristics to gauge their relevance for and applicability in industrial catalysis, solar cells, and interstellar chemistry.
This will be accomplished by extending existing expertise, knowledge and methods developed by us and by international colleagues for graphene synthesis, graphene reactivity and chemical functionalization, graphene coatings on industrially relevant samples and interstellar surface astrochemistry on carbonaceous materials, into the nanoparticle regime. Combined with state-of-the-art surface science characterization methods with emphasis on scanning tunnelling microscopy and spectroscopy, high resolution transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and thermal desorption mass spectrometry, complemented by Raman and transmission spectroscopy, this will enable us to design, characterize, and understand the properties of this new family of particles at the atomic level.
The vision is to harness and combine the remarkable properties of graphene and nanoparticles to create systems with entirely new and unexplored characteristics, to tune these characteristics to be useful for real-world applications, and to exploit the new systems as the first realistic laboratory models of catalytic nanoparticles for interstellar surface chemistry.
This ambitious and cross-disciplinary research program will predominantly take place at the Surface Dynamics Laboratory at Aarhus University which is headed by the applicant, but will also involve local, national and international collaborators.
Wissenschaftliches Gebiet
Not validated
Not validated
- engineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructuresgraphene
- natural sciencesphysical sciencesopticsmicroscopyelectron microscopy
- natural scienceschemical sciencescatalysis
- natural scienceschemical sciencesanalytical chemistrymass spectrometry
- natural sciencesphysical sciencesopticsspectroscopy
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-COG - Consolidator GrantGastgebende Einrichtung
8000 Aarhus C
Dänemark