Electrochemical processing of discrete nanoparticle ions

离散纳米粒子离子的电化学处理

基本信息

  • 批准号:
    EP/L001896/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 28.27万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2013 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

High quality, purified nanoparticles are required for both fundamental scientific studies and technological applications in a variety of (hierarchical) functional materials. Carbon nanotubes are an archetypical nanoparticle with enormous promise if the remaining processing hurdles can be overcome. One recent route addresses this challenge by using chemical charging in metal-ammonia solutions to form "nanotubide" anions. Charging uniquely provides an approach to true thermodynamic equilibrium solutions of single walled nanotubes, and has proved to offer a means both to remove amorphous carbon and to separate metallic from semiconducting fractions; this technology has already been licensed commercially and is the subject of a new venture. However, having developed this methodology, we realised that the challenging alkali metal-ammonia solution can be avoided by using pure electrochemical charging. This approach represents an entirely new strategy for nanoparticle processing, through electrochemical dissolution and subsequent electrodeposition of discrete nanoparticle ions. We believe that the approach will be general and may be applicable to a variety of electrochemically stable, conductive nanoparticles, likely including noble metal systems, graphene, and some transition metal chalcogenides; it offers unrivalled control of charge density and chemical potential. The results raise fundamental scientific questions about the possibility of discrete nanoparticle electrochemistry and potential analogies to traditional atomic/ionic systems. They also suggest opportunities for new large scale manufacturing processes involving nanoparticles, particularly purification (fractionation), functional coatings or co-deposition of composites/hybrids. It is worth noting that many large scale industrial processes rely on electrochemical approaches, including the purification of copper, and electrowinning of aluminium. The nanoparticle ions themselves offer opportunities for further chemical reactions or assembly. As an example, nanotubide anions are reactive to electrophiles, offering a means to generate functionalised individual species in high yield. The ability to manipulate charge density and potential accurately, coupled with an understanding of the complex density of states of these materials, will allow this new chemistry to be understood, controlled and exploited.In short, this project will explore a new direction: the scientific challenges and technological opportunities enabled by the formation of well-defined discrete ions through electrochemical processing.
高质量的,纯化的纳米粒子是基础科学研究和各种(分层)功能材料的技术应用所必需的。如果能够克服剩余的加工障碍,碳纳米管是一种典型的纳米颗粒,具有巨大的前景。一种最近的路线通过在金属-氨溶液中使用化学充电以形成“纳米管”阴离子来解决这一挑战。充电独特地提供了一种方法,以真正的热力学平衡解决方案的单壁纳米管,并已被证明提供了一种手段,以消除无定形碳和分离金属从半导体馏分;这项技术已经获得商业许可,是一个新的合资企业的主题。然而,在开发了这种方法之后,我们意识到可以通过使用纯电化学充电来避免具有挑战性的碱金属-氨溶液。这种方法代表了一种全新的纳米粒子处理策略,通过电化学溶解和随后的离散纳米粒子离子的电沉积。我们相信,这种方法将是通用的,可能适用于各种电化学稳定的导电纳米颗粒,可能包括贵金属系统,石墨烯和一些过渡金属硫属化物;它提供了无与伦比的电荷密度和化学势控制。这些结果提出了关于离散纳米颗粒电化学的可能性以及与传统原子/离子系统的潜在类比的基本科学问题。他们还提出了新的大规模制造工艺的机会,涉及纳米颗粒,特别是纯化(分馏),功能涂层或复合材料/混合物的共沉积。值得注意的是,许多大规模工业过程依赖于电化学方法,包括铜的纯化和铝的电解提取。纳米粒子离子本身为进一步的化学反应或组装提供了机会。例如,纳米管阴离子与亲电试剂具有反应性,提供了一种高产率产生官能化单个物质的方法。精确操纵电荷密度和电势的能力,加上对这些材料复杂态密度的理解,将使这种新的化学被理解、控制和开发。简而言之,该项目将探索一个新的方向:通过电化学加工形成定义明确的离散离子所带来的科学挑战和技术机遇。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Real-time mechanistic study of carbon nanotube anion functionalisation through open circuit voltammetry
  • DOI:
    10.1039/c8sc04970j
  • 发表时间:
    2019-03-21
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Clancy, Adam J.;Sirisinudomkit, Pichamon;Shaffer, Milo S. P.
  • 通讯作者:
    Shaffer, Milo S. P.
A one-step route to solubilised, purified or functionalised single-walled carbon nanotubes.
一步的途径,用于溶解,纯化或功能化的单壁碳纳米管。
  • DOI:
    10.1039/c5ta03561a
  • 发表时间:
    2015-08-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Clancy AJ;Melbourne J;Shaffer MS
  • 通讯作者:
    Shaffer MS
Systematic comparison of conventional and reductive single-walled carbon nanotube purifications
  • DOI:
    10.1016/j.carbon.2016.07.034
  • 发表时间:
    2016-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.9
  • 作者:
    Clancy, Adam J.;White, Edward R.;Shaffer, Milo S. P.
  • 通讯作者:
    Shaffer, Milo S. P.
Hybrid effects in graphene oxide/carbon nanotube-supported layered double hydroxides: enhancing the CO2 sorption properties
  • DOI:
    10.1016/j.carbon.2017.07.094
  • 发表时间:
    2017-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.9
  • 作者:
    De Marco, Martina;Menzel, Robert;Shaffer, Milo S. P.
  • 通讯作者:
    Shaffer, Milo S. P.
Cross-linked single-walled carbon nanotube aerogel electrodes via reductive coupling chemistry
  • DOI:
    10.1039/c5ta10311h
  • 发表时间:
    2016-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11.9
  • 作者:
    De Marco, Martina;Markoulidis, Foivos;Shaffer, Milo S. P.
  • 通讯作者:
    Shaffer, Milo S. P.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Milo Shaffer其他文献

Milo Shaffer的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Milo Shaffer', 18)}}的其他基金

Manufacturing High Performance Wearable De Novo Polypeptide Fabrics
制造高性能可穿戴从头多肽织物
  • 批准号:
    EP/V052020/1
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
    Research Grant
Next Generation Fibre-Reinforced Composites: a Full Scale Redesign for Compression
下一代纤维增强复合材料:全面重新设计压缩
  • 批准号:
    EP/T011653/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
    Research Grant
Large-scale solvent-free functionalisation of carbon nanotubes
碳纳米管的大规模无溶剂官能化
  • 批准号:
    EP/H007598/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
    Research Grant
Directed Assembly of High Aspect Ratio Nanoparticles for Hierarchical Materials
用于分层材料的高纵横比纳米颗粒的定向组装
  • 批准号:
    EP/G007314/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
    Fellowship

相似国自然基金

Sirt1通过调控Gli3 processing维持SHH信号促进髓母细胞瘤的发展及机制研究
  • 批准号:
    82373900
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
靶向Gli3 processing调控Shh信号通路的新型抑制剂治疗儿童髓母细胞瘤及相关作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
超高频超宽带系统射频基带补偿理论与技术的研究
  • 批准号:
    61001097
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
堆栈型全光缓存研究
  • 批准号:
    60977003
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转录调控中起作用的细胞周期激酶的鉴定及其作用机制研究
  • 批准号:
    30970625
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非负矩阵分解及在盲信号处理中的应用
  • 批准号:
    60874061
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
1A6/DRIM与NIR的相互作用及对NIR的功能调节
  • 批准号:
    30771224
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

A Study on Exact Optimal Solutions for Subgroup Identification Based on Discrete Structure Processing
基于离散结构处理的子群辨识精确最优解研究
  • 批准号:
    23K11023
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Peripheral Artery Disease: Long-term Survival & Outcomes Study (PEARLS)
外周动脉疾病:长期生存
  • 批准号:
    10734991
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
Early Developmental Determinants and Pathways in Down syndrome
唐氏综合症的早期发育决定因素和途径
  • 批准号:
    10882081
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
Discrete Signal Processing for Continuous Variable Quantum Key Distribution
用于连续可变量子密钥分配的离散信号处理
  • 批准号:
    573596-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Geometry Processing Approaches for Defective Discrete Surfaces
有缺陷的离散曲面的几何处理方法
  • 批准号:
    RGPIN-2019-05252
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Extraction of Symptom Burden from Clinical Narratives of Cancer Patients using Natural Language Processing
使用自然语言处理从癌症患者的临床叙述中提取症状负担
  • 批准号:
    10591957
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
Clinical Decision Support System to Optimize Neonatal Nutrition and Growth
优化新生儿营养和生长的临床决策支持系统
  • 批准号:
    10478336
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
Discrete-Review Control of Service Processing Networks with Applications to Patient Flow Management in Emergency Departments
服务处理网络的离散审查控制及其在急诊科患者流量管理中的应用
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04518
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Interneurons differentially regulate discrete pathways from ventral hippocampus
中间神经元差异调节腹侧海马的离散通路
  • 批准号:
    10392564
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
Early Developmental Determinants and Pathways in Down syndrome
唐氏综合症的早期发育决定因素和途径
  • 批准号:
    10283797
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 28.27万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了