print logo

Våre synteslaboratorier

Uorganisk syntese er viktig i vår aktivitet. Det har stor spennvidde. Vi benytter Schlenck-linjer/vakuum linjer til fremstilling av metallorganiske forløpere til ALD, eller til organiske linkere for MOF-syntese, eller fremstilling av luftømfindtlige forbindelser. Vi benytter ulike solvotermale metoder til fremstilling av metalliske eller oksidiske nanopartikler, eller til å lage leirlignende materialer, krystaller, mm. Vi har en tynnfilm lab der vi i hovedsak benytter Atomic Layer Deposition, og lager filmer av funksjonelle materialer, komplekse lagstrukturer, belegger nanopartikler (lager core shell strukturer), mm. Vi benytter gassblandingsutstyr til å gi kontrollert atmosfære ved synteser (kontrollert pO2, ultraren N2, ammoniakk, hydrogen, CO2 osv), vi har et stort antall muffel og rundovner for varmebehandlinger, inkl. for intermetalliske forbindelser.

Eksempler på synteseapperatur og fremstillingsmetoder

 

Tynnfilm laboratoriet - Atomic Layer Deposition

  • Består av 8 ALD reaktorer; hvorav en er plassert i MiNa-labens renrom, og en har et stort kammer som gjør det mulig å belegge objekter med størrelse 50 cm. Vi lager mest oksider, vi lager 2D- og 3D mikrobatteristrukturer, vi arbeider med solcelle-materialer og med biokompatible organisk-uorganiske tynne filmer.
  • Knyttet til ALD aktivitetene er fremstilling av reaktive metallorganiske forløpere (som ikke kan kjøpes kommersielt), og utvikling av nye molekyler som inneholder to kationer og som dermed kan deponere begge disse på en overflate gjennom et reaksjonssteg.

Nanopartikkelsyntese

  • Vi benytter ulike metoder; «burst nucleation» der man danner en mengde nukleasjonskim og kontrollerer vekst/strørrelse gjennom temperatur og «capping agents»; mikrobølge-ovn syntese der effekt og holdetid er viktige parametere, og ved solvotermal syntese i autoklaver, både vannbasert og i organiske væsker.
  • Vi lager metalliske nanopartikler (eksempel kobolt), metalliske fast-oppløselighetsfaser; dvs bimetalliske partikler f.eks. i Pt – Rh systemet; oksidiske nanopartikler av perovskitt type oksider; 2-dimensjonale nanoflak av hydroksider (5-10 nm tykke, 40 nm i diameter)

Ovnsrom - intermetalliske forbindelser

  • Vi har et felles ovnsrom med 30-40 ovner, hvorav 10 muffelovner. Maksimum temperatur er 1600oC. 10 av ovnene er tilknyttet et gassblandingssystem. Rørovnene benyttes både til kontrollert atmosfære synteser, og til varmebehandling av lukke kvartsampuller (til intermetalliske eller luftømfindtlige forbindelser og oksidreduksjoner).
  • Vi har gradientovner som benyttes til rensing av stoffer, og til fremstilling av enkrystaller ved kjemisk transportreaksjoner. Vi har en sonesmelter og en Bridgeman krystalltrekker.

Våtkjemisk synteselaboratorium (inkl. solvotermal syntese)

  • Med våtkjemisk syntese forstår alle synteser som bruker vann eller organiske løsningsmidler. Dette benyttes for eksempel til utfellingsreaksjoner av LDHer, lagdelte dobbelthydroksider (leir-materialer); det brukes intensivt i all vår syntese av oksider. Det gir bedre homogenitet i produktet, man kan benytte lavere reaksjonstemperaturer og færre gjentatte knusninger frem til et ferdig produkt. Alternativet er diffusjonsbegrenset syntese ved kerammetoden.
  • Med organiske løsningsmidler fremstilles vi i hovedsak MOF-materialer (og beslektede koordinasjonspolymere)