Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)
100 %
Panel
Chemistry 1
Department or equivalent
Institute of Materials and Environmental Chemistry (Research Center of Natural Sciences)
Participants
Felhosi, Ilona Gergely, András Kálmán, Erika Paszternák, András
Starting date
2007-07-01
Closing date
2009-12-31
Funding (in million HUF)
37.968
FTE (full time equivalent)
6.95
state
closed project
Summary in Hungarian
A szilárd/folyadék határfelületek vizsgálatában a makroszkópikus módszerek az általában heterogénnek ismert határfelületek átlagos tulajdonságainak meghatározására alkalmasak. A nanoelektrokémia módszerei – másfelől – a felületek akár atomi felbontású vizsgálatára alkalmasak, bár ezekkel csak a határfelületek elenyésző hányada vizsgálható meg. A pályázat célja a makro- és nanoszkopikus vizsgálatok méretskálája közötti több nagyságrendes hézag áthidalása mikroszkopikus, pásztázó elektrokémiai módszerek meghonosításával laboratóriumunkban, ahol a makro- és nanoszintű eszközök széles skálája már rendelkezésre áll. A makro-, mikro- és nanoszkópikus módszerek integrálásával a vizsgálni kívánt rendszerek (egykristályos és polikristályos anyagok, önszerveződő és tervezett funkciójú felületmódosító rétegek) a centiméterestől a nanométeres léptékig átfogóan vizsgálhatók, megteremtve az elméleti tisztázás lehetőségét a heterogenitások szerepét, a folyamatok korai szakaszait illetően. A pályázat sikere esetén – a meglévő, magas színvonalú műszeregyüttes kiegészítésével – olyan komplex laboratórium jönne létre, amely nemzetközi szinten is kiemelkedő lehetőségeket biztosítana.
Summary
The traditional macroscopic methods for solid/liquid interface research provide averaged information about surfaces which are known to be heterogeneous. On the othe hand, nanoelectrochemical methods may provide even atomic resolution, but these methods are able to scan a minute fraction of the surfaces to be studied. The aim of the present work is to bridge the many orders of magnitude scale gap between macro and nanoscale methods by establishing microscopic, scanning electrochemical methods in our laboratories, where macro and nanoscale equipment are available. By intergrating macro, micro and nanoscale methods the systems to be studied (single crystalline and policrystalline substances, self-organising layers and coatings with planned properties) will be comprehensively investigated from the centimeter to the nanometer scale providing the possibility of theoretical clarification of the role of heterogeneity and the early processes in the solid/liquid interfaces. If successful, we could build a complex laboratory – by extending the available, highly sophisticated equipment – which could offer outstanding possibilities on an international scale.
Final report
Results in Hungarian
A pályázat futamidejének végére létrejött egy pásztázó elektrokémiai mikroszkóp mérőegyüttes, amellyel a mezoszkopikus léptékű felületvizsgálatban elvileg elválasztható a topológiai és a kémiai heterogenitás, a többi felületvizsgálati módszerhez képest egyedülálló módon. A makroszkopikus mérésekben elektrokémiai módszereket, az atomi felbontásúakban pásztázó alagút és atomi erőmikroszkópiát használtunk. A műszeregyüttessel a mezoszkopikus mérettartományban fejlesztés alatt álló szuperkondenzátor-struktúrákat, önszerveződő monorétegeket és lokális korróziós jelenségeket vizsgáltunk.
Results in English
At the end of the project duration, a scanning electrochemical microscope setup, complete with auxiliary units, was implemented by which one theoretically can distinguish between topological and chemical heterogeneity – a unique possibility as compared to the other surface analysis tools. For the macroscopic measurements electrochemical methods were used while atomic scale measurements were implemented by scanning tunnelling and atomic force microscopy. The setup was used to investigate supercapacitor structures under development, self-organised monolayers and localised corrosion phenomena.
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Nanokémiai és Katalízis Intézet (MTA Kémiai Kutatóközpont), Új kutatóhely: Anyag- és Környezetkémiai Intézet (MTA Kémiai Kutatóközpont).
