Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Magnetoelektrochemia nanocząsteczek

Procesy elektrochemiczne pod wpływem pól magnetycznych mają wielki potencjał w zakresie zastosowań praktycznych. Dla badaczy wspieranych ze środków UE magnetoelektrochemia miała ważne zastosowanie także teoretyczne jako interdyscyplinarna dziedzina badań.
Magnetoelektrochemia nanocząsteczek
Dotychczas wykorzystanie magnetoelektrochemii, połączenia mechaniki płynów, elektrochemii i elektromagnetyzmu, w dużej mierze ograniczało się do skal makro i mikro. Aby rozszerzyć zastosowanie tej dziedziny o nanoskalę, naukowcy zainicjowali projekt IMAFECY (Impact of magnetic fields on electrochemistry – fundamental aspects and future applications).

W tym celu zbadano, zarówno teoretycznie, jak i doświadczalnie, wpływ pól magnetycznych na elektrochemię nanocząsteczek. Materiały te, których wymiary mieszczą się poniżej wartości 100 nanometrów, cieszą się dużym zainteresowaniem naukowców, ponieważ ich właściwości można precyzyjnie dostroić poprzez zmianę ich rozmiaru. Są także wykorzystywane do zastosowań medycznych i w rozmaitych produktach konsumenckich.

Poprzez tzw. eksperymenty "oddziaływania nano" naukowcy po raz pierwszy prześledzili zbrylanie się nanocząsteczek magnetycznych indukowanych obecnością pól magnetycznych. Ponadto rozpad nanocząsteczek paramagnetycznych był silnie zahamowany. Naukowcy zyskali cenny wgląd w ten proces, wykorzystując kulometrię cząstki katodowej.

Technika elektrochemiczna oddziaływań nano pomogła prześledzić nanocząsteczki metalu w prostych elektrolitach. Ich zastosowanie rozszerzono, aby umożliwić uczestnikom projektu IMAFECY zbadanie nanocząsteczek metalu w środowiskach wodnych, takich jak woda morska, oraz śledzenie nanocząsteczek organicznych. Na podstawie eksperymentów oddziaływania nano uzyskano także informacje o właściwościach fizykochemicznych, których zbadanie nie było możliwe przy użyciu żadnej innej techniki.

Zaobserwowano, że transport masowy do i z poszczególnych nanocząsteczek oraz nanocząsteczek unieruchomionych na elektrodzie różni się znacznie. Poza przeprowadzeniem symulacji liczbowych naukowcy rozumowali, że za zmiany w reaktywności nanocząsteczek może odpowiadać różny transport materiałów sypkich, w porównaniu do materiałów masowych.

Połączenie eksperymentów z teorią w ramach projektu IMAFECY pozwoliło lepiej zrozumieć współzależność między różnymi parametrami zaangażowanymi w magnetoelektrochemię w skali nano. Pierwsze rezultaty zaprezentowano w ponad 30 artykułach opublikowanych w czasopismach naukowych i podczas licznych konferencji międzynarodowych.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Magnetoelektrochemia, nanocząsteczka, eksperyment oddziaływania nano, elektrolit, symulacje numeryczne
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę