Mechano-chemische Kopplung an Materialoberflächen: Vorhersage und Experiment

Die mikroskopischen Mechanismen hinter der Kopplung zwischen der Mechanik der Materialoberflächen und den chemischen Zuständen sind bislang noch nicht völlig verstanden. Eine Theorie, anhand derer die Stärke der Kopplung für eine gegebene Kombination von Oberfläche und Adsorbat vorhergesagt werden könnte, ist nicht bekannt. Zudem ist gerade die Flächenspannung bei der reversiblen Adsorption und Desorption leichter Elemente, wie sie für Anwendungen in der Aktorik und Sensorik relevant ist, wenig untersucht. Vor diesem Hintergrund zielt das Forschungsvorhaben auf:

  1. die erstmalige Bestimmung quantitativer Werte für die Kopplung zwischen Kapillarkraft und Adsorption im Abgleich zwischen Experiment und Theorie
  2. verallgemeinerbare Einsichten in die zugrunde liegenden mikroskopischen Mechanismen
Projektleitung:Jörg Weißmüller
Stellvertretende Projektleitung:Stefan Müller
Mitarbeiter:Lingzhi Lui
Laufzeit:01.04.2015 bis 31.10.2018
Finanzierung:DFG_WE1424/16-1

 

Veröffentlichungen:


J. Weissmüller
Mechano-Chemical Coupling Breaks with Expectations            
Nature Catalysis 1 (2018) 238 - 239.
https://www.nature.com/articles/s41929-018-0061-1

A. Michl, J. Weissmüller and S. Müller
Electrocapillary Coupling at Metal Surfaces from First Principles: On the Impact of Excess Charge on Surface Stress and Relaxation      
Langmuir 34 (2018) 4920 – 4928.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.7b04261

J. Weissmüller
Adsorption-Strain Coupling at Solid Surfaces
Current Opinion in Chemical Engineering, in press (2018).

Q. Deng, D. Gosslar, M. Smetanin and J. Weissmüller
Electrocapillary Coupling at Rough Surfaces
PhysChemChemPhys 17 (2015) 11725-11731.

Q. Deng, V. Gopal and J. Weissmüller
Less Noble or More Noble - How Strain Affects the Binding of Oxygen on Gold
Angewandte Chemie International Edition 127 (2015) 13173.