Projektbeschreibung
Problemlose Synthese und Abscheidung exotischer 2D-Materialien mithilfe eines flüssigen Katalysators
Stellen Sie sich vor, Sie lassen eine Kerze schmelzen und das flüssige Wachs auf ein Stück Schleifpapier mit Körnung tropfen, und stellen Sie sich dann vor, das flüssige Wachs stattdessen in eine Schüssel mit Wasser tropfen zu lassen. Offensichtlich ist es wesentlich einfacher, die Wachstropfen unversehrt aus dem Wasser zu holen, als von der Oberfläche des rauen Schleifpapiers. Auf diese Weise kann man sich den Vorgang veranschaulichen, mit dem Hightech-2D-Materialien von ihrer gasförmigen Phase auf feste Katalysatoren adsorbiert werden. Die Synthese und der anschließende Transfer dieser Materialien führen zu zahlreichen Defekten, Verunreinigungen und mechanischer Spannung, was ihre äußerst gefragten Eigenschaften verschlechtert. Das EU-finanzierte Projekt DirectSepa stellt flüssige Metallkatalysatoren vor, die feste Katalysatoren bei diesen Vorgängen ersetzen können. Die Technologie verspricht, eine beispiellose Fertigungsgeschwindigkeit und Qualität zu ermöglichen, und könnte ein neues Zeitalter der Innovation im Bereich der 2D-Materialien einläuten.
Ziel
Two-dimensional materials (2DMs) such as graphene, germanene, h-BN, transition metal dichalcogenides and others are currently amongst the most intensively studied classes of materials that hold great promise for future applications in many technological areas. However, the main hurdle against practical utilization of 2DMs is the lack of effective mass production and transfer techniques of high-quality 2DMs to satisfy the growing demands for scientific and technological applications. The current state-of-the-art synthesis method of 2DMs involves the adsorption of gas-phase precursors on a solid catalyst. This process is slow by nature, inefficient, and environmentally unfriendly. The produced 2DMs are often defective, contaminated, and suffering from very high residual stress, compromising their unique physio-chemical properties for the expected applications. During our ongoing FET-Open project of LMCat, we have studied a radically new synthesis method for growing 2DMs which employed a liquid metal catalyst (LMCat) instead of a solid one. Our recent experimental and theoretical evidence suggests that using LMCats bears the prospect of 2DMs with unprecedented quality and production speed. The major success of this project has motivated us to follow up on this via this industrially oriented proposal with the aim of demonstrating the possibility of continuous graphene production via performing its simultaneous growth and its direct separation from the LMCat. This is to increase the technology readiness level from TRL2 in the current FET-Open project of LMCat to TRL4 at the end of the proposed FET-Proact project of DirectSepa. To tackle the unprecedented challenge of direct separation, a multidisciplinary scientific and technological consortium with ample experience in this due to its past involvement with the FET-Open LMCat project, was put together. Success of the DirectSepa project has the potential to revolutionize the 2DM production market.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-EIC-FETPROACT-2019
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
2311 EZ Leiden
Niederlande