Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Elektrochemia metalowych nanocząstek

Przy pomocy eksperymentów wykorzystujących oddziaływanie nanocząstek, naukowcy korzystający ze środków UE poszerzyli wiedzę na temat zachowania się powierzchni metali w nanoskali, co pozwoli na projektowanie nanostruktur przystosowanych do określonych zastosowań.
Elektrochemia metalowych nanocząstek
Z uwagi na bardzo niewielkie rozmiary nanocząstek, ich zachowanie jest ściśle związane z ich powierzchnią. Nadaje im to właściwości takie jak większa siła i reaktywność chemiczna, które są kluczem do przełomowych odkryć w dziedzinie ogniw paliwowych, elektroniki i biotechnologii

Naukowcy rozpoczęli finansowany przez UE projekt SNISEB (Single nanoparticle impact studies: The direct observation of electrochemical behaviour at the nanoscale), aby zbadać zachowanie skupisk nanocząstek srebra. Z użyciem nano-oddziaływania, zbadali również właściwości elektrochemiczne poszczególnych nanocząstek.

Nano-oddziaływania to nowa technika opracowana w ostatnich 20 latach, polegająca na rejestrowaniu cząstek oddziaływujących na elektrodę. Oddziaływanie nanocząstka-elektroda jest rejestrowane jako sygnał elektrochemiczny generowany w wyniku reakcji redoks zachodzącej w nanocząstce.

W eksperymentach SNISEB, nanocząstki złota zakończone srebrem podlegały dyfuzji w wyniku ruchów Browna i zderzały się z mikroelektrodą węglową utrzymywaną w odpowiednim potencjale utleniania. Srebro nanocząstek było utleniane do jonów srebra, generując przepięcie, które było obserwowane w zarejestrowanym chronoamperogramie.

Ładunki utleniania srebra związane z tymi przepięciami były następnie wykorzystywane do określenia rozmiarów powłok srebra. Naukowcy porównali wyniki pomiarów mikroskopem elektronowym, aby określić dokładność obliczeń wielkości bimetalicznych nanocząstek.

Innowacyjność przyjętego podejścia polegała na obecności złotych rdzeni pozostających na elektrodzie, które mogły zostać ocenione po rozpuszczeniu srebrnej powłoki. W szczególności, obniżenie ładunku utleniana srebra z uwagi na utratę cząstki z elektrody mogło zostać odróżnione od rozpuszczenia srebra.

Przed zakończeniem SNISEB przeprowadzono serię eksperymentów nano-oddziaływania na złotych nanoprętach, wykazując możliwość zastosowania tej potężnej techniki w przypadku cząstek niekulistych. Wreszcie zespół zbadał właściwości elektrochemiczne nanocząstek stopu złota ze srebrem.

Badania w ramach SNISEB objęły różne aspekty elektrochemicznego zachowania nanocząstek o różnych składach, kształtach i rozmiarach. Zrozumienie ich właściwości fizyko-chemicznych jest konieczne, aby można było przewidzieć warunki, w których nanocząstki reagują i uwalniają jony do otaczającego środowiska.

W szczególności nanocząstki srebra są szeroko wykorzystywane do produkcji materiałów, które hamują wzrost bakterii i grzybów. Podczas gdy ich właściwości biobójcze są korzystne dla szerokiego zakresu zastosowań, chociaż mogą stać się toksyczne w wyniku uwalniania jonów srebra.

Powiązane informacje

Tematy

Life Sciences

Słowa kluczowe

Elektrochemia, metalowe nanocząstki, SNISEB, nano-oddziaływania, stop złota i srebra
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę