Darstellung und Modifikation von Synthetischem Graphen aus Biomolekül-basierten Kohlenstoffnanopunkten

• Antragsteller: Dr. Volker Strauss
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 322052477

Im ursprünglichen Antrag habe ich einen Arbeitsplan vorgestellt, der drei Ziele beinhaltet, nämlich die Bestimmung und Charakterisierung von Kohlenstoff-basierten Nanopunkten mit definierten elektronischen Eigenschaften, und deren Erprobung in Superkondensatoren und Flash-Speicherbausteinen. Während der Verfolgung dieses Zieles habe ich vielversprechende Ergebnisse erzielt, die die Tür für weitere Forschungsarbeiten öffnen. Ich habe Kohlenstoffnanopunkte als Ausgangsmaterialien für dreidimensionale turbostratische Graphen (3D-ts-Graphen) Netzwerke mit interessanten elektrochemischen Eigenschaften verwendet. Nach unserem besten Wissen ist dies das erste Beispiel von hochwertigen 3D-ts-Graphen Netzwerken, die auf Biomolekülen basieren. Innerhalb der zweiten Hälfte des ersten Förderzeitraumes werde ich das 3D-ts-Graphen in Bezug auf neue Anwendungen wie elektronische Schaltkreise und Flash-Speicher testen.In dem Folgeförderzeitraum von einem Jahr werde ich neue Methoden zur Modifizierung der Morphologie von 3D-ts-Graphen bestimmen. Dies werde ich durch eine Auswahl neuer Ausgangsverbindungen und Modifizierung der Reaktionsbedingungen tun. Dadurch sollen Materialparameter wie Defektdichte, Porengröße und aktive Oberfläche verändert werden. Die dadurch gewonnenen Erkenntnisse über den Reaktionsmechanismus und die Expertise in der Kaner Gruppe werden verwendet um Konzepte für die Synthese von 2D-Graphen auf Kupferoberflächen zu entwickeln. Schließlich sollen Verbundmaterialien mit Metall und Metalloxid Clustern hergestellt und bezüglich Ladungsspeicheranwendungen getestet werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Richard B. Kaner