Паспорт проекта

Название проекта

Перспективные двумерные материалы и наноструктуры для энергоэффективных технологий

Руководители проекта

проф. Синицкий Александр Сергеевич

Цели проекта

Целью проекта является разработка простой, масштабируемой и недорогой технологии получения гибридных пленок из двумерных наноструктур различного размера с управляемыми полупроводниковыми свойствами. В случае успеха проект поможет решить одну из важнейших проблем создания энергоэффективныхнаноустройств, интегральных схем и фотовольтаики на основе гибридных двумерных наноструктур

Задачи проекта

-Синтез высококачественного графена большой площади на основе технологии CVD

- Производство графеновыхнаносеток большой площади

- Производство графеновыхнанолент

- Исследование физико-химических и электрических свойств полученных материалов.

- Синтез и химическая функционализация гибридных наноструктур на основе графена

Уникальность проекта

Уникальность проекта состоит в разработке и оптимизации методик синтеза углеродных наноструктур с заданными полупроводниковыми характеристиками (ширина запрещенной зоны) и их применение в возобновляемой энергетике и электронике

Актуальность проекта

Развитие альтернативной энергетики – одна из наиболее актуальных задач современного мира. Актуальность этой задачи обусловлена тем, что традиционные источники энергии не могут обеспечить устойчивое развитие человечества, т.к. они истощаются, их получение требует все больших затрат, а их использование вызывает загрязнение окружающей среды. Отдельной задачей является создание автономной энергетики, не зависящей от работы сети и не требующей проведения линий коммуникаций. 

Оборудование

Сканирующий электронный микроскоп TescanVega 3; ИК–Фурье спектрометр NICOLET 380; Дисперсионный спектрометр комбинационного рассеяния, совмещенном с оптическим микроскопом Thermo DXR; Анализатор удельной поверхности и пористости Quantachrome Nova1200e.

Партнёрство и сотрудничество

Сотрудничество с Университетом Небраска-Линкольн (UniversityofNebraska-Lincoln)

В рамках проекта ведется разработка технологии методик с синтеза двумерных структур на основе графена с регулируемой шириной запрещенной зоны для применения в фотовольтаике и электронике. Управление шириной запрещенной зоны будет осуществляться с применением подходящих масок из тонких неорганические нанопроводов, пористых мембран на основе оксида алюминия и самоорганизующихся коллоидных частиц. В конечном итоге наноструктуры на основе графена будут исследованы на возможность их применения для создания фотовольтаических ячеек и транзисторов. Будет проведена оптимизация основных рабочих характеристик данных устройств. Управление свойствами графеновыхнанолент и наносеток может осуществляться с использованием химической функционализации, например, с применением диазония, что было показано ранее на примере углеродных нанотрубок.

По результатам работы планируется публикация в ведущих международных научных журналах с высоким импакт-фактором (NanoLetters, Naturecommunications и других)

Разработанные технологии синтеза и обработки наноматериалов позволят в значительной мере ускорить переход на новые более эффективные технологии в электронике, энергосбережении и многих других областях науки и техники.

2016 Dmitry S. Muratov, Denis V. Kuznetsov, Alexander Sinitskii Chemical vapour deposition and characterization of uniform bilayer and trilayer MoS2 crystals Journal of Materials Chemistry C
2016 Alexander Sinitskii Interfacial Self-Assembly of Atomically Precise Graphene Nanoribbons into Uniform Thin Films for Electronics Applications ACS Applied Materials & Interfaces
2017 Alexander Sinitskii Laterally extended atomically precise graphene nanoribbons with improved electrical conductivity for efficient gas sensing Nature Communications
2017 Alexander Sinitskii Epitaxial Growth of Aligned Atomically Precise Chevron Graphene Nanoribbons on Cu ChemComm
2017 Alexander Gusev, Olga Zakharova, Evgeny Kolesnikov, Petr Rozhin, Denis Kuznetsov, Alexander Sinitskii The reduced graphene oxide exhibits antibacterial effects depending on the composition of the medium and causes flocculation of aqueous suspensions of alive and dead E. coli bacteria Journal of Nanobiotechnology
2017 Dmitry S. Muratov, Andrey A. Stepashkin, Denis V. Kuznetsov Controlling thermal conductivity of high density polyethylene filled with modified hexagonal boron nitride (hBN) Journal of Alloys and Compounds
2017 Dmitry Muratov
Alexander Sinitskii
Low-temperature thermal reduction of graphene oxide: In situ correlative structural, thermal desorption and electrical transport measurements Applied Physics Letters
2018 Alexander Sinitskii Dense monolayer films of atomically precise graphene nanoribbons on metallic substrates enabled by direct contact transfer of molecular precursors Nanoscale
2018 Dmitry Muratov, Alexander Sinitskii Chemical Vapour Deposition and Characterization of Two-Dimensional Molybdenum Dioxide (MoO2) Nanoplatelets Journal of Materials Chemistry C
2018 Dmitry Muratov, Alexander Sinitskii Photoswitchable monolayer and bilayer graphene devices enabled by in situ covalent functionalization Advanced Electronic Materials
2018 Alexander Gusev, Olga Zakharova, Evgeny Kolesnikov, Denis Kuznetsov, Alexander Sinitskii Effect of graphene oxide on bacterial cells: role of the medium type and electrostatic interactions  Nanotechnology

В проекте принимают активное участие 7 человек среди которых 3 кандидата наук и 3 аспирантаобучающихся в НИТУ «МИСиС»

Наши проекты

Последние комментарии



Яндекс.Метрика