Thin Layer Sonoelectrochemistry
薄层声电化学
基本信息
- 批准号:1309366
- 负责人:
- 金额:$ 40万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2013
- 资助国家:美国
- 起止时间:2013-08-01 至 2017-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
With support from the Chemical Measurement and Imaging Program in the Division of Chemistry, Professor Johna Leddy at University of Iowa and her group will explore improved catalysis at electrodes irradiated with ultrasound. Classically, rates of chemical reactions increase with temperature and pressure. On irradiation of solutions with ultrasound, large localized excursions of temperature and pressure can be achieved. In a thin layer electrochemical cell, these energetic excursions are captured at electrode surfaces and dramatically increase rates of otherwise slow electrochemical events. That thin layer sonoelectrochemistry is effective is demonstrated with preliminary data for several reactions of fundamental and technological importance. Because the energetic tax to drive ultrasonic transducers is low, sonication in a thin solvent layer may provide a general means to increase surface reaction rates.The global objectives of this project are to identify the fundamental mechanisms by which thin layer sonoelectrochemistry increases interfacial rates; to map dependencies on acoustic frequency and intensity; to optimize system design for maximum capture of acoustic energy; and to explore mechanisms and materials where thin layer sonoelectrochemistry most effectively accelerates electrocatalysis. Thin layer sonoelectrocatalysis is a potentially transformative concept in the fundamentals of heterogeneous catalysis and in electrochemical energy technologies such as batteries and fuel cells. The intellectual merits of the proposal include a new and potentially transformative means to facilitate heterogeneous reactions that include electrocatalysis and a research approach that couples experiments and models to identify the fundamental processes that drive enhanced interfacial rates ultrasonically. The broader impacts include improved electrochemical energy technologies, tools to make measurements, and well trained STEM researchers.
在化学分区的化学测量和成像计划的支持下,爱荷华大学的Johna Leddy教授将探索超声辐射的电极的改进催化。通常,化学反应速率随温度和压力而增加。超声辐射溶液时,可以实现大量的温度和压力局部偏移。在薄层电化学电池中,这些能量偏移在电极表面捕获,并大大提高了其他缓慢的电化学事件的速率。薄层的超声电化学是有效的,可以用初步数据证明了基本和技术重要性的几种反应。由于驱动超声传感器的能量税较低,因此在薄溶剂层中超声处理可能会提供提高表面反应速率的一般手段。该项目的全球目标是确定薄层Sonoelectroctroctrys的基本机制,从而增加了界面率。绘制对声学频率和强度的依赖性;优化系统设计以最大程度地捕获声能;并探索薄层超声电化学最有效加速电催化的机理和材料。薄层超声催化性是在异质催化和电化学能源技术(例如电池和燃料电池)中的基本原理中的潜在转化概念。该提案的智力优点包括一种新的和潜在的变革手段,以促进异质反应,其中包括电催化和研究方法,该方法将实验和模型融合,以识别超声促进界面率增强的基本过程。更广泛的影响包括改进的电化学能源技术,进行测量的工具以及训练有素的STEM研究人员。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Film Permeation by Rotating Disk Voltammetry at Electrodes Modified with Electrochemically Inert Layers and Heterogeneous Composites
通过转盘伏安法在电化学惰性层和异质复合材料修饰的电极上进行薄膜渗透
- DOI:10.1149/2.0241604jes
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:3.9
- 作者:Knoche, Krysti L.;Hettige, Chaminda;Zook-Gerdau, Lois Anne;Leddy, Johna
- 通讯作者:Leddy, Johna
Electron Hopping of Tris (2,2 ′ -bipyridyl) Transition Metal Complexes M(bpy) 2/3 3 in Nafion
Nafion 中 Tris (2,2 – 联吡啶) 过渡金属配合物 M(bpy) 2/3 3 的电子跳跃
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- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:3.9
- 作者:Gellett, Wayne L.;Knoche, Krysti L.;Rathuwadu, Nadeesha P.;Leddy, Johna
- 通讯作者:Leddy, Johna
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