Hybride organisch-anorganische coatings voor dampfaseopvang en -conversie

Functionele nanometer dunne-film coatings vormen een integraal onderdeel van nieuwe nanogestructureerde elektroden voor elektrochemische opslag en conversie, bijvoorbeeld als kunstmatige interfase coatings, vaste ionische geleiders en voor reagensadsorptie en tijdelijke reservoirs. Vaak meso- en microporeusheid zijn gewenst voor mechanische (bijv. ademhaling), oppervlakte-adsorptie en toegang naar de onderliggende elektrode. Zowel natchemische als dampchemische methoden zijn beschikbaar voor maak mesoporeuze dunne films. In dit proefschrift worden Molecular Layer Deposition (MLD) en Elektrochemisch geïnduceerde neerslag (EIP) zal worden onderzocht. Beide benaderingen zullen zijn onderzocht om vaste elektrolyt dunne film coatings te fabriceren voor de volgende generatie waterige en dampgevoede elektrolyzers voor waterstofproductie maar ook voor CO2-reductie tot waardevol Chemicaliën. MLD is een techniek met beperkte oppervlakte die bij uitstek geschikt is voor de fabricage van conforme metalcone dunne-filmcoatings. Metalcones zijn hybride anorganisch-organische nanocomposieten materialen die typisch mesoporeus kunnen worden gemaakt door extractie van de organische (alcohol) fractie van de anorganische (metaaloxide) matrix. Met EIP, mesoporeuze dunne films met besteld poriestructuur kan worden vervaardigd door precipitatie van b.v. een oxide in de aanwezigheid van micellen. In een volgende stap kan het mesoporeuze oxide worden gefunctionaliseerd naar het gewenste membraan eigendommen.