Ultrafast spectroscopy of aqueous proton conduction in nano-chanels and nano-pools

纳米通道和纳米池中水质子传导的超快光谱

• 批准号: 178619184
• 负责人: Dr. Johannes Hunger
• 金额: --
• 依托单位: Max-Planck-Institut für Polymerforschung
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Fellowships
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/178619184?language=en
• 关键词: Ultrafast; spectroscopy; aqueous; proton; conduction

Der Transport von Protonen in Wasser ist ein sehr wichtiger Prozess der in vielen biologischen und technologisch relevanten Vorgängen präsent ist. Der Protonentransport in „bulk Wasser wurde bereits eingehend untersucht und der Mechanismus sowie die Anzahl und Dynamik der beteiligten Wassermoleküle ist weitestgehend aufgeklärt. In biologisch und technisch relevanten Prozessen jedoch ist die Zahl der die Protonen umgebenden Wassermoleküle häufig eingeschränkt, wie zum Beispiel in Zellmembranen oder in Brennstoffzellen eingesetzten Nafion Membranen.Mit Hilfe von aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der ultraschnellen Spektroskopie kann entscheidend zur Aufklärung des Transportmechanismus von Protonen in eingeschränkten Geometrien beigetragen werden. Hierzu werden im beantragten Projekt Terahertz Zeit-Domänen Spektroskopie und ultraschnelle nichtlineare Infrarot-Spektroskopie als primäre experimentelle Methoden verwendet.Das Projekt konzentriert sich auf den Mechanismus und die Geschwindigkeit des Transports von Protonen in Nano-Kanälen und Nano-Tröpfchen. Hierbei soll im Speziellen der Einfluss der begrenzenden Oberflächen (Geometrie und Art der Grenzfläche) auf die Struktur und Dynamik des dreidimensionalen Wasserstoffbrückennetzwerkes sowie auf den Protonentransport untersucht werden.

质子在瓦塞尔中的运输是一个非常重要的过程，涉及到许多生物学和技术领域。质子在“散装瓦塞尔”中的输运是一个值得关注的问题，而水分子的稳定性和动力学机制也是一个值得关注的问题。在生物学和相关技术中，质子的迁移机制与水分子的迁移机制密切相关，如在Zellmembranen或Brennstoffzellen的Nafion膜中的Beispiel。在超声波光谱仪的Gebiet上进行的研究可以在韦尔登中进行质子迁移机制的研究。太赫兹频段和超高频频段研究项目中的韦尔登是红外光谱研究的主要实验方法。该项目主要研究纳米晶体和纳米晶体中质子传输的机理和过程。这是由于三维水蒸汽管道的结构和动力学特性对质子输运的影响（几何学和流体力学）的特殊性，使得韦尔登输运得以实现。