Nitruro di boro e carbonio

2Dto3D offre Nitruro di boro e carbonio, un nuovo materiale 2D, a laboratori e industrie per creare nuovi dispositivi e migliorare i loro prodotti.

Il Nitruro di boro e carbonio è un materiale 2D con diverse potenziali applicazioni che complementano a quelli offerti dal nitruro di boro e dal nitruro di carbonio polimerico, quali:

  • Fotocatalizzatore per ossidare contaminanti e coloranti
  • Fotocatalizzatore per produrre idrogeno dall’acqua
  • Celle fotovoltaiche trasparenti (per edifici e automobili)
  • Assorbente di radiazione UV
  • Catalizzatore per specifiche reazioni organiche
  • Semiconduttore organico a optoelettronica
  • Ritardante di fiamma
  • Phosphor per applicazioni di illuminazione e schermi elettronici
  • Materiale fluorescente

Il nitruro di carbonio di boro (BCN) è un materiale stratificato con una struttura simile alla grafite e una distanza interplanare di 0,349 nm, in cui il boro e l’azoto occupano le stesse posizioni del carbonio.

Il BCN può essere immaginato come un materiale intermedio tra grafite e nitruro di boro e può essere ottenuto in nanofogli che presentano proprietà interessanti.

Ad esempio, BCN è un semiconduttore organico con un’energia di separazione di banda che può essere variata tra 1 e 5 eV a seconda del contenuto di azoto e carbonio.

Come conseguenza di questi parametri variabili, ad esempio, BCN mostra anche una fotoluminescenza che lo rende interessante per ottenere quantum dots e diodi emettitori di luce (QDLED).

La seguente immagine mostra la luminescenza di una sospensione di BCNO.

La seguente immagine mostra la fluorescenza sotto una luce UV, dovuta all’introduzione dello 0,1% in peso di nonafolgi di BCNO in una matrice di PMMA) (lato destro) da confrontare con un laminato di PMMA senza additivo (lato sinistro).

I materiali BCN contengono sempre una certa quantità di ossigeno nei gruppi idrossilici che consentono l’interazione con gruppi polari e rendono possibile il legame con diversi materiali. Per questo motivo, a volte sono indicati come BCNO.

Nei semiconduttori l’assorbimento della luce eccita un elettrone che viene passando dalla banda di valenza a quella di conduzione, lasciandosi dietro una vacanza.

L’elettrone e la vacanza possono legarsi l’un l’altro per formare un eccitone. Quando questo eccitone si ricombina (cioè l’elettrone ritorna al suo stato fondamentale), l’energia dell’eccitone può essere emessa come luce.

Questo fenomeno si chiama fluorescenza.

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