מדענים מאוניברסיטת נוטינגהאם התגברו על אחד מהאתגרים המחקריים המשמעותיים ביותר הניצבים בפני האלקטרוכימאים. לראשונה, הם מצאו דרך לבחון את לב ליבה של תגובה אלקטרוכימית
מדענים מאוניברסיטת נוטינגהאם התגברו על אחד מהאתגרים המחקריים המשמעותיים ביותר הניצבים בפני האלקטרוכימאים. לראשונה, הם מצאו דרך לבחון את לב ליבה של תגובה אלקטרוכימית.
פריצת הדרך תסייע למדענים להבין טוב יותר כיצד פועלים זרזים ובעקבות כך לפתח זרזים יעילים יותר. כימאים ומהנדסים, תחת הנחייתו של דר. Pete Licence בביה"ס לכימיה, התגברו על אתגרים משמעותיים שמנעו מהם עד כה לבחון כראוי את התגובה האלקטרוכימית בנקודת הממשק שבין התמיסה לאלקטרודה המעבירה את החשמל. הם הצליחו בכך בעזרת השימוש בספקטרוסקופיה המתבצעת בתנאים של ואקום גבוה מאוד.
המחקר הוכר ע"י אלקטרוכימאים כפריצת דרך משמעותית וכצעד חשוב קדימה בפיתוח של זרזים וחיישנים חדשים. ממצאי המחקר פורסמו בשני כתבי-עת מדעיים, Chemical Communications ו- Chemical Science.
מאחר וזרזים – חומרים המשמשים להאצת תגובות כימיות – מומסים בתמיסה, לעיתים קרובות קשה מאוד להבין מדוע הם פועלים כה טוב. תמיסות רגילות מתנדפות כמעט מיידית בואקום גבוה מאוד. הצוות התגבר על מהמורה זו ע"י השימוש בסוג אחד מתוך רבים של נוזלים יוניים בטמפרטורת החדר (RTILs, הערך בוויקיפדיה), אלו המכונים "תמיסות מתוכננות" שאינן מתנדפות בתנאים אלו.
מסביר החוקר הראשי: "זה לא היה קל ונתקלנו בבעיות אדירות. הצלחנו לבצע את התגובה האלקטרוכימית בתנאים של ואקום והצלחנו למדוד את הספקטרום של הנוזלים היוניים – אך לבצע את שני הדברים יחדיו בו-זמנית היה מאבק מייגע ביותר – אולם עתה הצלחנו לפצח זאת."
החוקרים הצליחו לשלב בין אלקטרוכימיה לבין ספקטרוסקופיה בואקום גבוה ביותר (UHV spectroscopy) לשם האפיון המקומי של תרכובות מבוססות-מתכת מעניינות המצויות בתמיסה. החוקרים מאמינים כי השיטה שלהם תוכל לאפשר להם לשפוך אור על העיצוב של זרזים חדשים ליצירת אנרגיה וייצור כימי יעיל תוך שימוש בגישות המבוססות על נוזלים יוניים.
המחקר מתמקד הן בניצול והן בשיפור חלק מתכונותיהם הפיסיקליות הבלתי-רגילות של מערכות תמיסה חלופיות, בעיקר נוזלים יוניים בטמפרטורת החדר.
מסביר החוקר הראשי: "הטמעת רעיונות של כימיה ירוקה ויכולת קיום ארוכת-הטווח הינה נושא הקיים הן במחקר שלי והן בתחומי מחקר אחרים. הפיתוח של חומרים ומוצרים ידידותיים לסביבה באמצעות כימיה יעילה ונקייה הינו היעד ארוך הטווח שלי. כתוצאה ממחקר זה אנו מסוגלים לתכנן זרזים יעילים יותר, גלאים וחיישנים חדישים ואלקטרודות משופרות. אנו ממש מעוניינים לקדם את הטכנולוגיה שלנו כדי לראות כמה רחוק היא מסוגלת להגיע."
