Disputerer på hydrogenforskningsprosess

Nøkkelordet er ”tunnelling” – evnen nikkellegeringene har til å gi fra seg eller motta elektroner – som førstelektor Turid Knutsen har studert gjennom et STM – Skanning Tunneling Mikroskop. STM’en kom til Fakultet for teknologi i 2000, betalt av Forskningsrådet.

Tunnelling betegner flyten av elektroner. Hvor tett elektronstrømmen går bestemmer om det er vits i å fortsette eksperimentene eller ikke.

 

Hydrogenforskning

- I stedet for en lang og tung prosess med tester har jeg sett en enkel måte for å se om eksperimentet er verdt å gå videre med. Tunnelling er en førstetest for en katalysator i forbindelse med hydrogenutvikling, sier Turid Knutsen.

 

Knutsens avhandling er et element i energisatsingen ved Fakultet for teknologi og realfag.

Fakultetets energistudier:

Flere saker om fornybar energi ved UiA:

Energiparken - nasjonalt senter for fornybar energi på Dømmesmoen:

- Jeg har hatt veldig god hjelp av professor Torstein Våland, også etter at han gikk av med pensjon har han vært en god samtalepartner. Tidligere dekan ved Fakultet for teknologi, professor Morten Tveitereid, sørget for at forholdene ble lagt til rette slik at jeg kunne arbeide med avhandlingen, sier Turid Knutsen.

 

Her er doktorandens egen beskrivelse av doktorgradsarbeidet:

AVHANDLINGENS TITTEL: The oxygen evolution reaction on Ni alloys used as a test reaction to determine the relationship between electrocatalytic activity and electron tunneling ability

SAMMENDRAG:

Knutsen har studert forskjellige nikkellegeringers katalytiske egenskaper som elektroder for utvikling av oksygengass fra vann med elektrokjemiske metoder. Hun har også studert deres evne til å gi eller ta imot elektroner i et skanning tunneling mikroskop STM.

I et STM plasseres en tynn spiss ca. 1 nm over elektroden som skal undersøkes. En spenning legges mellom spissen og elektroden, og elektroner vil overføres, ”tunnle”, til tross for at det ikke er fysisk kontakt mellom spissen og elektroden.

Denne tunnelingstrømmen ble registrert og er et mål på elektrodens evne til å gi eller motta elektroner. På bakgrunn av sammenhengen mellom tunnelingstrøm og pålagte spenning ble en ny enhet, ladningsforholdet, rc , utviklet. Ladningsforholdet er et mål på elektrodens evne til å ”tunnle” elektroner.

Knutsen fant en klar sammenheng mellom elektrodenes katalytiske aktivitet og overflatenes tunnelingegenskaper. Hun har vist at begge er avhengig av elektrodenes struktur og sammensetning. I mange elektrokjemiske prosesser er det reaksjonssteget som involverer overføring av elektroner som bestemmer reaksjonsfarten og hvor mye energi som kreves i reaksjonen.

Tunnelingsegenskapene til en katalysator kan derfor være et første mål på en katalysators effekt. Hennes undersøkelse viser at bruken av STM ved katalysatortesting kan effektivisere optimaliseringen av ulike elektrokjemiske prosesser.

Det praktiske arbeidet er for det meste utført i Hydrogenlab-en på Dømmesmoen ved Universitetet i Agder, mens teoridelen er gjennomført på Universitetet i Oslo.

 

Disputasfakta:

Mandag 7. april disputerer førstelektor, cand. scient. Turid Knutsen for doktorgraden - Philosophiae Doctor - ved Universitetet i Oslo, Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet, Kjemisk institutt.

Prøveforelesning:

Doktorand cand.scient. Turid Knutsen ved Kjemisk institutt avholder prøveforelesning over oppgitt emne. "Hydrogen production; past, present and future"

Disputas: Cand. scient. Turid Knutsen ved Kjemisk institutt vil forsvare sin avhandling for graden ph.d. (philosophiae doctor)

"The oxygen evolution reaction on Ni alloys used as a test reaction to determine the relationship between electrocatalytic activity and electron tunneling ability"

 

Bedømmelseskomité:

Professor Elisabet Ahlberg, Department of Chemistry, Göteborg University, Sverige

Professor Vidar Hansen, Universitetet i Stavanger
Professor Svein Stølen, Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo

Leder av disputas: Carl Henrik Gørbitz

Veileder: Professor Truls Norby Kjemisk institutt, UiO

Kommentarer