Project R-11533

2D hexagonale boornitride - dunne films en nanowalls (Onderzoek)

Boornitride (BN) -materialen hebben de afgelopen jaren veel aandacht getrokken vanwege een breed scala aan veelbelovende toekomstige toepassingen voor coating- en waterzuiveringstechnologieën vanwege de verschillende voordelen ervan. Hexagonale BN (hBN) is de zachtste en meest stabiele met een structuur die lijkt op grafiet, waarin B- en N-atomen afwisselend in het vlak met elkaar verbonden zijn door een sterke covalente binding door tweedimensionale (2D) platen te vormen. Interactie binnen verschillende platen is zwak en wordt beheerst door Van der Waals-krachten. hBN kan worden gesynthetiseerd tot films met nanostructuur, zoals nanowalls door de introductie van waterstof, met instelbare eigenschappen afhankelijk van de afzettings- en groeiparameters, om het isolerend, sterk samendrukbaar te maken of om het gladder te maken. Dit onderzoek heeft tot doel zich te concentreren op de nucleatie en groei van hBN nanowalls op zuurstof-eindigende oppervlakken, mono kristallijne diamant (SCD) en op metalen substraten en de invloed ervan op initiële en bulk nanowall groei en kristaldefecten in de films te bestuderen. Afzettingsparameters kunnen worden afgestemd op de mogelijke groei van hBN-nanomuur op het substraat, waardoor de initiële groeifasen die normaal worden waargenomen, zoals amorf BN en turbostratisch BN, worden geëlimineerd en de films verder worden gekarakteriseerd vanwege hun optimale structurele, optische en elektrische eigenschappen. De monstergrootte zal worden gevarieerd om de effecten van afzetting en de kristaldefecten op grote substraten te zien. Verder onderzoek zal zich richten op poreuze hBN nanowalls voor hun gebruik in waterzuiveringstoepassingen met verschillende oplosmiddelen en het karakteriseren van hun porositeit en absorptie-eigenschappen.

16 augustus 2019 - 15 augustus 2023