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Lamellar carbon-aluminosilicate nanocomposites with macroscopic orientation

Dragana Paripović, Lucia Hartmann, Hans-Georg Steinrück, Andreas Magerl, Giovanni Li-Destri, Yannik Fontana, Anna Fontcuberta i Morral, Emad Oveisi, Enzo Bomal, Holger Frauenrath

Nanoscale· Volume 13· Issue 32

Abstract

Novel preparative approaches towards lamellar nanocomposites of carbon and inorganic materials are relevant for a broad range of technological applications. Here, we describe how to utilize the co-assembly of a liquid-crystalline hexaphenylene amphiphile and an aluminosilicate precursor to prepare carbon-aluminosilicate nanocomposites with controlled lamellar orientation and macroscopic order. To this end, the shear-induced alignment of a precursor phase of the two components resulted in thin films comprising lamellae with periodicities on the order of the molecular length scale, an "edge-on" orientation relative to the substrate and parallel to the shearing direction with order on the centimeter length scale. The lamellar structure, orientation, and macroscopic alignment were preserved in the subsequent pyrolysis that yielded the corresponding carbon-aluminosilicate nanocomposites.
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Research context

OpenAlex topics: Porphyrin and Phthalocyanine Chemistry · Mesoporous Materials and Catalysis · Zeolite Catalysis and Synthesis

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Affiliations

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Institute of Materials, Laboratory of Macromolecular and Organic Materials, Station 12, 1015 Lausanne, Switzerland

Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik, 91058 Erlangen, Germany

Department Chemie, Universität Paderborn, 33098 Paderborn, Germany

Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Department of Physics/Biophysics Group, 91052 Erlangen, Germany

European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), 71 Avenue des Martyrs, 38043 Grenoble Cedex, France

Department of Chemical Sciences, University of Catania and CSGI, V.le A Doria 6, 95125 Catania, Italy

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Institute of Materials, Laboratory of Semiconductor Materials, Station 12, 1015 Lausanne, Switzerland

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Interdisciplinary Center for Electron Microscopy, Station 12, 1015 Lausanne, Switzerland

Funding

H2020 European Research Council · Velux Stiftung · Deutsche Forschungsgemeinschaft

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