Metoda wytwarzania nanostrukturalnych warstw Pd-C

Elzbieta Czerwosz ,  Ewa Z. Kowalska ,  Joanna Radomska ,  Halina Wronka 

Tele and Radio Research Institute, Ratuszowa 11, Warsaw 03-450, Poland

Abstract

Nanostrukturalne warstwy palladowo-węglowe zawierające nanokrystality Pd wbudowane w matrycę węglową o wysoko rozwiniętej powierzchni właściwej mogą być wykorzystane w wielu aplikacjach np. w katalizie, jako warstwy aktywne w sensorach H2 lub gazowych węglowodorów, jako warstwy magazynujące wodór, mogą stanowić elektrody w bateriach czy ogniwach paliwowych. Ze względu na mnogość zastosowań tych nanomateriałów zaistniała potrzeba opracowania technologii wytwarzania nanostrukturalnych warstw Pd-C o ściśle określonym składzie, strukturze, morfologii i topografii powierzchni.

W Instytucie Tele- i Radiotechnicznym realizując projekt deteH pt: Opracowanie technologii nowej generacji czujnika wodoru i jego związków dla zastosowań w warunkach ponadnormatywnych (umowa Nr UDA-POIG.01.03.01-14-071/08-00), współfinansowany z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka POIG 2007-2013 opracowano innowacyjną metodę wytwarzania cienkich warstw zawierających nanokrystality Pd wbudowane w porowatą matrycę węglową. Warstwy te mogą być otrzymywane na różnych podłożach w zależności od ich zastosowań. Opracowana metoda jest dwuetapowa. W I etapie powstaje nanokompozytowa warstwa zawierająca nanokrystaliczny pallad wbudowany w matrycę węglową. Warstwa kompozytowa jest otrzymywana metodą fizycznego odparowania w próżni (PVD) prekursorów warstwy (fulerenu C60 i octan palladu). W II etapie warstwa z I etapu poddawana jest termicznej i chemicznej modyfikacji podczas pirolizy ksylenu (CVD). W wyniku tej modyfikacji otrzymujemy porowatą warstwę węglową, w której osadzone są nanoziarna palladu. 

Na rys 1 przedstawiamy końcowe warstwy Pd-C uzyskane na różnych podłożach.

figab.jpg Rys.1. SEM warstw palladowo-węglowych zawierających krystality Pd o rozmiarach 20-100nm (jasne punkty) w porowatej matrycy węglowej, osadzonych na różnych podłożach: płytka krzemu utlenionego (lewy), ceramika alundowa (prawy)

Instytut Tele- i Radiotechniczny oferuje możliwość nanoszenia nanoporowatych warstw Pd-C na różne podłoża: gładkie, chropowate, przewodzące jak i dielektryczne w zależności od zastosowań.    

Głównym celem naukowo-technicznym projektu deteH jest opracowanie i wykonanie prototypu nowego czujnika wodoru i jego związków z warstwą aktywną na bazie nanomateriałów węglowych (np. pianki i nanopręty węglowe, fulereny) zawierających nanoziarna palladu. Nanowarstwa aktywna o dobrze rozwinietej powierzchni właściwej pozwoli na zwiększenie czułości i szybkości odpowiedzi  czujnika w porównaniu do obecnie istniejących urządzeń tego typu.  

Wszystkie instytucje oraz MŚP zainteresowane wynikami naszych prac zapraszamy do współpracy.

Więcej informacji na stronie http://www.deteh.itr.org.pl   

stop_poprITR.jpg

 

Related papers
  1. Studies the size of palladium nanoparticles in Pd-C films annealing at different temperatures.
  2. Nanoindentation of heterogeneous n-carbon films containing Ni nanocrystals
  3. X-ray Absorption Fine Structure study of nickel grains embedded in the carbonaceous films
  4. Electron diffraction and microscopy investigations of nanocrystals envelope
  5. Properties of nanostructured carbonaceous films containing Ni nanocrystals

Presentation: Poster at Nanotechnologia PL, by Ewa Z. Kowalska
See On-line Journal of Nanotechnologia PL

Submitted: 2010-05-31 11:22
Revised:   2010-07-07 15:09