Photoelektronenspektrometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das aus den Mitteln beschaffte Photoelektronenspektrometer mit Zubehör ermöglicht die qualitative und quantitative Analyse der Zusammensetzung von Materialoberflächen für sehr unterschiedliche Anwendungen. Diese generellen Möglichkeiten spiegelt sich auch in der breiten Palette der von den Antragstellern bearbeiteten Problemstellungen wieder. Wichtige Anwendungen sind die Untersuchung von Übergangsmetalloxiden. Im Kontext der Oldenburger Forschungsschwerpunkte werden diese Oxide als Trägermaterialien für Katalysatoren, als edelmetallfreie Katalysatoren für die Sauerstoffreduktion in alkalischen Elektrolyten und als Absorber für photoelektrochemische Umsetzungen eingesetzt. Bei uns stehen insbesondere komplexe Oxide im Mittelpunkt des Interesses, bei denen Eigenschaften durch Dotieren, Mischkristallbildung oder mehrphasige Systeme eingestellt werden. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Untersuchung von nanostrukturierten Materialien, also Nanopartikeln oder nanoporösen Festkörpern. Hier sind die Untersuchungen von nanoporösem Gold im Rahmen der DFG-Forschergruppe FOR 2213 hervorzuheben. Hier konnte die hohe Energieauflösung des Gerätes genutzt werden, unterschiedliche lokale Silbergehalte in den Materialien sowie Veränderungen bei der elektrochemischen Behandlung der Elektroden nachzuweisen. Bei Kern-Schale Nanopartikelsynthesen konnte die chemische Identität von Kern und Schale nachgewiesen werden, wobei sich insbesondere die Möglichkeiten des Materialabtrags mit Argon-Ionen und Argon-Cluster-Ionen bewährten. In vielen Untersuchungen kommt das Gerät komplementär zu anderen Untersuchungen zum Einsatz, um z.B. die Identität von selbstassemblierten Monolagen zu bestätigen, bevor sie für weitere Experimente eingesetzt werden. Weitere Untersuchungen galten Korrosionsphänomenen in Energiewandlern, insbesondere der Korrosion von Kohlenstoffmaterialien, die als Trägerelektroden in Redox-Flow-Batterien und in Brennstoffzellen zum Einsatz kommen. Weitere beschäftigten sich teilweise auch in Kooperation mit der der Korrosion metallischer Strukturen, z.B. für Magnesiumlegierungen für selbstresorbierende Implantatmaterialien. Grenzflächen in Batterien bilden einen weiteren, in Zukunft sicher noch stärker wachsenden Untersuchungsschwerpunkt. Hier stehen die Schichten im Mittelpunkt des Interesses, die sich bei Kontakt neuartiger Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien mit unterschiedlichen Elektrolyten bilden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Chemical stability of graphitepolypropylene bipolar plates for the vanadium redox flow battery at resting state. J. Electrochem. Soc. 2016, 163, A2318-A2325
B. Satola, C. Nunes Kirchner, L. Komsiyska, G. Wittstock
(Siehe online unter https://doi.org/10.1149/2.0841610jes) - Investigation of the Electron Transfer at Si Electrodes: Impact and Removal of the Native SiO2 Layer. J. Electrochem. Soc. 2016, 163(3), A504-A512
H. Bülter, M. Sternad, E. dos Santos Sardinha, J. Witt, C. Dosche, M. Wilkening, G. Wittstock
(Siehe online unter https://doi.org/10.1149/2.0731603jes) - Photoactivity and scattering behavior of anodically and cathodically deposited hematite photoanodes -- a comparison by scanning photoelectrochemical microscopy. Electrochim. Acta 2016, 202, 224-230
D. Kimmich, D. H. Taffa, C. Dosche, M. Wark, G. Wittstock
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.03.187) - Bulk Aging of Graphite-Polypropylene Current Collectors Induced by Electrochemical Cycling in the Positive Electrolyte of Vanadium Redox Flow Batteries; J. Electrochem. Soc. 2017, 164, A2566-A2572
B. Satola, L. Komsiyska, G. Wittstock
(Siehe online unter https://doi.org/10.1149/2.1261712jes) - Electrocatalytic Methanol Oxidation with Nanoporous Gold: Microstructure and Selectivity. Nanoscale 2017, 9, 17839-17848
M. Graf, M. Haensch, J. Carstens, G. Wittstock, J. Weissmüller
(Siehe online unter https://doi.org/10.1039/c7nr05124g) - Sterical ligand stabilization of nanocrystals versus electrostatic shielding by ionic compounds: a principle model study with TEM and XPS. RSC Adv. 2017, 7, 12897-12907
L. Mohrhusen, M. Osmić
(Siehe online unter https://doi.org/10.1039/C6RA27454D) - Surface characterization of oxidized biochar fibers derived from Luffa Cylindrica and lanthanide binding. J. Environ. Chem. Engineer. 2017, 5, 4069-4074
I. Liatsou, I. Pashalidis, M. Oezaslan, C. Dosche
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jece.2017.07.040) - Combinatorial screening of photoanode materials - uniform platform for compositional arrays and macroscopic electrodes. Electrochim. Acta 2018, 259, 204-212
D. Kimmich, D. H. Taffa, C. Dosche, M. Wark, G. Wittstock
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.10.147) - Amine capped Gold Colloids at Oxidic Supports: Their Electronic Interactions. Z. Phys. Chem. 2019
M. Siemer, L. Mohrhusen, M. Grebien, K. Al- Shamery
(Siehe online unter https://doi.org/10.1515/zpch-2018-0004) - Detailed Characterization of the Surface and Growth Mechanism of Monodisperse Ni3Sn4 Nanoparticles. ACS Omega
A. Düttmann, C. Gutsche, M. Knipper, J. Parisi, J. Kolny-Olesiak
(Siehe online unter https://doi.org/10.1021/acsomega.8b02597)
