VÝZKUM A VÝVOJ
Obr. 1: Celkové uspořádání FIA-ED systému od firmy Metrohm
Obr. 2: Průtokové elektrochemické cely pro komerčně dostupné sítotis- kové elektrody
lze získat na výše citovaných web stránkách firmy Metrohm a praktic- kou demonstraci možností těchto uspořádání vám rádi předvedeme v demonstrační laboratoři firmy Metrohm na Albertově. Literatura [1] Ilkovič D.: Coll. Czechoslov. Chem. Commun . 6 (1934) 498. [2] Hohn H.: Chemische Analysen mit dem Polarographen , Springer- -Verlag, Berlin, 1937, str. 51.
[3] Kemula W.: Roczniki Chemii 26 (1952) 281. [4] Kemula W.: Anal.Chim.Acta 18 (1958) 104. [5] Kalvoda R., Parsons R: Electrochemistry in Research and Development . Plenum Press, N.Y. 1985. [6] Štulík K., Pacáková V.: Elektroanalytická měření v proudících kapali- nách . SNTL, Praha 1989.
VĚTŠÍ, ČISTŠÍ A BEZ DEFEKTŮ – VĚDCI NAŠLI NOVÝ ZPŮSOB VYTVÁŘENÍ 2D MATERIÁLŮ
Mimořádně čisté dvojrozměrné materiály připravují v unikátním přístroji, v němž panují podmínky ultravysokého vakua, vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR. Vy- vinuli k tomu novou metodu, kterou popisují v odborném časopise ACS Applied Electronic Materials . Metodu bude možné použít i pro produkci dalších materiálů včetně jejich vzá- jemných kombinací v podobě tzv. víceškálových materiálů, které poskytují jedinečné vlastnosti pro praktické využití. První dvojrozměrný materiál na světě, grafen, vytvořili před dvaceti lety vědci Andre Geim a Konstantin Novoselov pomocí izolepy. Lepicí páskou odtrhli z grafitu jednu vrstvu atomů, vznikl grafen a vědci za to v roce 2010 obdrželi Nobelovu cenu. Od té doby týmy po celém světě připravují nové dvojrozměrné materiály, vzájemně je kombinují s dalšími nanomateriály a objevují nové typy víceškálových materiálů s jedinečnými vlastnostmi. Unikátní materiály pak nacházejí uplatnění například v elektronic- kých zařízeních, v lékařství či environmentál- ních technologiích. V průmyslu se nanomateriály připravují pře- vážně pomocí chemické syntézy a trpí mnoha defekty. Pro vědecké účely jsou ale potřeba dvojrozměrné materiály, které také mají co největší plochu, ale zároveň minimum poruch. Připravují se exfoliací neboli sloupnutím jedné či několika vrstev atomů z krystalu požadova- ného materiálu, což se obvykle stále dělá ručně pomocí lepicí pásky a za atmosférického tlaku.
publikované v časopise ACS Applied Electronic Material , otestovali na krystalu sulfidu molyb- deničitého, pokračující výzkum prokázal, že ji lze snadno použít na další vrstevnaté materiály. Badatelé z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrov- ského AV ČR chtějí metodu využívat například v projektu AMULET, do kterého je zapojeno 145 vědců a vědkyň z osmi vědeckých institucí. Cílem tohoto projektu je vyvinout progresivní, tzv. multiškálové materiály se širokým aplikač- ním potenciálem. Odborníci budou zkoumat, jak víceškálové materiály reagují s biologickým prostředím, zda je lze využít pro elektroche- mické či optické senzory, v elektro-fotoche- mické katalýze pro odstraňování škodlivých látek ze vzduchu a vody a v neposlední řadě se budou testovat nová nano/mikrozařízení, využitelná pro přeměnu, výrobu a skladování energie. „ Výzkum v oblasti nanomateriálů je v dnešní době velmi široký. Projekt AMULET umožní propojit řadu směrů v této oblasti, což může přinést nečekané objevy, “ uvedl koordinátor pro- jektu Martin Kalbáč z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR. doc. RNDr. Ing. Martin KALBÁČ, Ph.D., Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, martin.kalbac@jh-inst.cas.cz Ing. Jan PLŠEK, Ph.D. , Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, jan.plsek@jh-inst.cas.cz
Vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrov- ského AV ČR nyní představili unikátní vyso- kovakuovou aparaturu, kde pomocí exfoliace dokážou připravovat dvojrozměrné materiály, které mají větší plochu a díky kvalitním výcho- zím krystalům minimum defektů. Ultravysoké vakuum chrání materiál před kontaminací. „ Namísto ruční manipulace je nyní možné exfoliaci provádět v komoře vakuové aparatury pomocí speciálních držáků a pohybů manipulač- ních ramen, “ shrnuje cíl několikaletého úsilí Jan Plšek z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, který se na objevu podílel. 100 % z plochy krystalu Exfoliační aparaturu si vědci postavili v laboratoři přímo na míru. Jako přilnavou podložku použili tenkou vrstvu zlata a stříbra. Krystal sulfidu molybdeničitého (MoS 2 ) pak pomocí manipulátorů přitiskli k podložce a po opětovném oddálení vrstvu dvojrozměrného materiálu přesunuli k dalším testům, aniž by vzorek vystavili vlivu atmosféry. „ Tímto způsobem jsme získali maximální plochu dvojrozměrného materiálu – téměř 100 % z plochy krystalu, bez znečištění a s minimem defektů, “ zdůrazňuje Jan Plšek. Výhodou no- vého přístroje podle něj je i to, že se příprava vzorku a jeho základní charakterizace děje na jednom místě. Univerzální využití metody Přestože metodu, kterou vědci popsali ve studii
9
CHEMAGAZÍN • 4 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook - PDF hosting