SolarSulfide2D

Projektbeschreibung

„SolarSulfide2D“ wird zum ersten Mal die Skalierbarkeit von Prozessen untersuchen, mit denen großvolumige Sulfide (wie sie in der Trockenschmiermittelindustrie weit verbreitet sind) in neuartige zweidimensionale (2D) Sulfide mit hochwertigen Anwendungen in (Opto-)Elektronik, Energietechnik und (Photo-)Katalyse umgewandelt werden können. Dazu wird untersucht, ob es möglich ist, eine 2D-Sulfid-Produktionsroute, namens Flüssigphasenexfolierung, vom Labormaßstab (Technologiereifegrad TRL4) in eine industrielle Produktionsumgebung (TRL5) zu bringen. Im Vergleich zu großvolumigen Sulfiden verbessert die 2D-Struktur in 2D-Sulfiden ihre optischen, elektronischen und katalytischen Eigenschaften erheblich. Die wichtigsten untersuchten Anwendungen der neuartigen 2D-Sulfide in „SolarSulfide2D“ werden deren Nutzung als Photokatalysatoren für nachhaltige Wasserstoffproduktion durch photokatalytische Wasserspaltung und für photokatalytischen Abbau toxischer organischer Umweltschadstoffe in Wasser sein. Um diese ehrgeizigen Ziele zu erreichen, bringt „SolarSulfide2D“ einen weltweit führenden Produzenten von großvolumigen Sulfiden (österreichisches Unternehmen Tribotecc GmbH.) und eine führende Forschungsgruppe für 2D-Materialsynthese und Photokatalyse (Technische Universität Wien) zusammen. „SolarSulfide2D“ wird der Sulfid-Industrie damit neue Impulse für zukünftige Produktionstechnologien für neuartige 2D-Sulfide geben. Durch die Untersuchung der 2D-Sulfide als Photokatalysatoren für nachhaltige Wasserstofferzeugung und Schadstoffabbau in Wasser wird „SolarSulfide2D“ auch zur Lösung dringender großer „grüner“ Nachhaltigkeitsprobleme beitragen. Der Großteil des Projekts befindet sich auf TRL4 und erreicht mit Abschluss des Projekts TRL5.

Abstract

“SolarSulfide2D” will for the first time assess the potential of processing industrially available layered bulk sulfides into novel functional two-dimensional (2D) sulfides. The 2D sulfides will be studied as photocatalysts in sustainable photocatalytic hydrogen production from water splitting and in photocatalytic environmental organic pollutant degradation. By uniquely combining proven track records in 2D materials and photocatalysis (Technische Universität Wien) and industrial bulk sulfide processing (Tribotecc GmbH), “SolarSulfide2D” will give a key impetus to the bulk sulfide industry towards future production technologies for novel high-value 2D sulfides as well as contribute to urgent societal needs for developing “clean” energy carriers and environmental pollutant removal.