Dr. Raül Garcia Diez auf internationaler Synchrotronkonferenz mit Posterpreis ausgezeichnet
Verleihung des Posterpreises an Raül Garcia Diez. © SRI 2018
HZB-Forscher stellt einzigartige operando-Charakterisierungsmethode vor
Der HZB-Physiker Raül Garcia Diez ist auf der internationalen Konferenz „Synchrotron Radiation Instrumentation 2018“ (SRI 2018) in Taiwan mit einem Posterpreis ausgezeichnet worden. Darin stellte er vor, wie das HZB-Team mit weicher Röntgenstrahlung von BESSY II die Reaktionen in Elektrokatalysatoren „operando“ - also während des Betriebs - beobachten will.
Um katalytische Reaktionen in Materialien zu untersuchen und Einblicke in die chemischen Prozesse zu erhalten, sind „operando“-Analysen unentbehrlich. Dadurch können die Forschenden unter anderem die Mechanismen aufklären, die die Leistung und Stabilität von Elektrokatalysatoren begrenzen. Solche „operando“-Charakterisierungstechniken für Katalysatoren und Materialien in Flüssigkeiten müssen – insbesondere für den Weichröntgenbereich – jedoch oft erst entwickelt werden.
„Operando“-Untersuchungen in einem weiten Energiebereich
Dr. Raül Garcia Diez forscht in der Nachwuchsgruppe von Dr.-Ing. Marcus Bär, die diesen experimentellen Aufbau im EMIL-Labor entwickelt. Dazu gehören ein spezielles Röntgenspektrometer (HiTS: „High transmission soft x-ray emission spectrometer“) und geeignete Durchflusszellen. Die besondere Röntgenoptik des HiTS Spektrometers macht Materialuntersuchungen in einem extrem weiten Energiebereich (von 50 bis 2.000 eV) möglich.
„Unser Aufbau setzt neue Maßstäbe auf dem Gebiet der Spektroskopie mit weicher Röntgenstrahlung. Ich freue mich, dass ich auf der Konferenz über die Fortschritte beim Aufbau der EMIL Infrastruktur berichten durfte. Der Posterpreis ist eine Anerkennung für unsere Arbeit“, sagt Raül Garcia Diez.
Die „International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation“ findet alle drei Jahre statt. Mit ca. 800 Teilnehmenden ist sie die größte Konferenz auf diesem Gebiet; nahezu alle Synchrotron-Einrichtungen der Welt waren auf der diesjährigen Konferenz mit Präsentationen vertreten.
(sz)
https://www.helmholtz-berlin.de/pubbin/news_seite?nid=14848;sprache=enA
- Link kopieren
-
Batterieforschung mit dem HZB-Röntgenmikroskop
Um die Kapazität von Lithiumbatterien weiter zu steigern, werden neue Kathodenmaterialien entwickelt. Mehrschichtige lithiumreiche Übergangsmetalloxide (LRTMO) ermöglichen eine besonders hohe Energiedichte. Mit jedem Ladezyklus wird jedoch ihre Kapazität geringer, was mit strukturellen und chemischen Veränderungen zusammenhängt. Mit Röntgenuntersuchungen an BESSY II hat nun ein Team aus chinesischen Forschungseinrichtungen diese Veränderungen erstmals experimentell mit höchster Präzision vermessen: Mit dem einzigartigen Röntgenmikroskop konnten sie morphologische und strukturelle Entwicklungen auf der Nanometerskala beobachten und dabei auch chemische Veränderungen aufklären.
-
BESSY II: Neues Verfahren für bessere Thermokunststoffe
Umweltfreundliche Thermoplaste aus nachwachsenden Rohstoffen lassen sich nach Gebrauch recyclen. Ihre Belastbarkeit lässt sich verbessern, indem man sie mit anderen Thermoplasten mischt. Um optimale Eigenschaften zu erzielen, kommt es jedoch auf die Grenzflächen in diesen Mischungen an. Ein Team der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden hat nun an BESSY II untersucht, wie sich mit einem neuen Verfahren aus zwei Grundmaterialien thermoplastische „Blends“ mit hoher Grenzflächenfestigkeit herstellen lassen: Aufnahmen an der neuen Nanostation der IRIS-Beamline zeigten, dass sich dabei nanokristalline Schichten bilden, die die Leistungsfähigkeit des Materials erhöhen.
-
Wasserstoff: Durchbruch bei Alkalischen Membran-Elektrolyseuren
Einem Team aus Technischer Universität Berlin, Helmholtz-Zentrum Berlin, Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg (IMTEK) und Siemens Energy ist es gelungen, eine hocheffiziente alkalische Membran-Elektrolyse Zelle erstmals im Labormaßstab in Betrieb zu nehmen. Das Besondere: Der Anodenkatalysator besteht dabei aus preisgünstigen Nickelverbindungen und nicht aus begrenzt verfügbaren Edelmetallen. An BESSY II konnte das Team die katalytischen Prozesse durch operando Messungen im Detail darstellen, ein Theorie Team (USA, Singapur) lieferte eine konsistente molekulare Beschreibung. In Freiburg wurden mit einem neuen Beschichtungsverfahren Kleinzellen gebaut und im Betrieb getestet. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachjournal Nature Catalysis publiziert.