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Microwave-Induced Nanoscale Convection, Polarisation, and Thermal Effects Leading to Innovative Analytical Technology

微波引发的纳米级对流、极化和热效应带来创新的分析技术

基本信息

批准号：
EP/F025726/1
负责人：
Frank Marken
金额：
$ 33.63万
依托单位：
University of Bath
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2008
资助国家：
英国
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP%2FF025726%2F1
关键词：
Microwave Induced Nanoscale Convection Polarisation

项目摘要

Our project hypothesis is that extremely energetic microwave-driven convection and heating are possible for both inlaid-disk nanoelectrodes and nanoparticles immersed in solution and that massive improvements in electroanalytical processes can be achieved with these microwave effects. These phenomena (temperature, mass transport) can be directly measured and quantified in electrochemical experiments employing nanoelectrodes. At very small electrodes turbulence can be suppressed and unusually fast convective flow can be achieved (driven by microwave induced thermal gradients) giving high currents and beneficial effects e.g. kinetic resolution in analytical applications (sulphide, thiol, arsenite, oxygen, carbon dioxide, etc.). More importantly, the adsorption of microwaves into the double layer of interfaces with sufficiently fast RC time constant (e.g. at nanoelectrodes) has never been reported and may again lead to novel chemical phenomena (e.g. for processes involving H2, CO2, or CO adsorbates on Pt, Pd, or Au). These kinds of processes (which occur only at nanoelectrodes or nanoparticles) could be important for sensor and fuel cell processes.

我们的项目假设是，非常高能的微波驱动的对流和加热是可能的嵌入盘纳米电极和纳米粒子浸泡在溶液中，并在电分析过程中的大规模改进，可以实现这些微波效应。这些现象（温度，质量传输）可以直接测量和量化的电化学实验采用纳米电极。在非常小的电极处，湍流可以被抑制，并且可以实现异常快速的对流流动（由微波诱导的热梯度驱动），从而提供高电流和有益效果，例如在分析应用（硫化物、硫醇、亚砷酸盐、氧气、二氧化碳等）中的动力学分辨率。更重要的是，微波以足够快的RC时间常数（例如，在纳米电极处）吸附到双层界面中从未被报道过，并且可能再次导致新的化学现象（例如，对于涉及Pt、Pd或Au上的H2、CO2或CO吸附物的过程）。这类过程（仅发生在纳米电极或纳米颗粒上）对于传感器和燃料电池过程可能很重要。

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）

In situ microwave-enhanced electrochemical reactions at stainless steel: Nano-iron for aqueous pollutant degradation

DOI：
10.1016/j.elecom.2015.11.007
发表时间：
2016
期刊：
Electrochemistry Communications
影响因子：
5.4
作者：
G. Cabello;M. F. Gromboni;E. Pereira;F. Marken
通讯作者：
G. Cabello;M. F. Gromboni;E. Pereira;F. Marken

Salt matrix voltammetry: Microphase redox processes at ammonium chloride | gold | gas triple phase boundaries

盐基质伏安法：氯化铵的微相氧化还原过程|

DOI：
10.1016/j.elecom.2010.11.038
发表时间：
2011
期刊：
Electrochemistry Communications
影响因子：
5.4
作者：
Dale S
通讯作者：
Dale S

Microwave Activation of Electrochemical Processes in Ionic Liquid Impregnated Ionomer Spheres

离子液体浸渍离聚物球中电化学过程的微波活化

DOI：
10.1002/elan.201200003
发表时间：
2012
期刊：
Electroanalysis
影响因子：
3
作者：
Dale S
通讯作者：
Dale S

Discharge cavitation during microwave electrochemistry at micrometre-sized electrodes.

DOI：
10.1039/b920154h
发表时间：
2010-01
期刊：
Chemical communications
影响因子：
4.9
作者：
Liza Rassaei;Michaela Nebel;N. V. Rees;R. Compton;W. Schuhmann;F. Marken
通讯作者：
Liza Rassaei;Michaela Nebel;N. V. Rees;R. Compton;W. Schuhmann;F. Marken

Nano-TiO2-flavin adenine dinucleotide film redox processes in contact to humidified gas | salt electrolyte

纳米TiO2-黄素腺嘌呤二核苷酸薄膜与加湿气体接触的氧化还原过程

DOI：
10.1016/j.bioelechem.2012.01.010
发表时间：
2012
期刊：
Bioelectrochemistry
影响因子：
5
作者：
Halls J
通讯作者：
Halls J

DOI：
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作者：
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作者：
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Frank Marken其他文献

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DOI：
10.1016/j.talanta.2025.128461
发表时间：
2026-01-01
期刊：
TALANTA
影响因子：
6.100
作者：
Fernanda C.O.L. Martins;Wanessa R. Melchert;Mariolino Carta;Neil B. McKeown;Frank Marken
通讯作者：
Frank Marken

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DOI：
10.1016/j.nanoen.2023.108794
发表时间：
2023-11-01
期刊：
Nano Energy
影响因子：
17.100
作者：
Guru Prasanna;Hoang-Duy P. Nguyen;Steve Dunn;Akalya Karunakaran;Frank Marken;Chris R. Bowen;Bao-Ngoc T. Le;Hoang-Duy Nguyen;Thuy-Phuong T. Pham
通讯作者：
Thuy-Phuong T. Pham

Microwave-electrochemical formation of colloidal zinc oxide at fluorine doped tin oxide electrodes

DOI：
10.1016/j.electacta.2010.01.068
发表时间：
2010-11-30
期刊：
Research article
影响因子：
作者：
Liza Rassaei;Robben Jaber;Stephen E. Flower;Karen J. Edler;Richard G. Compton;Tony D. James;Frank Marken
通讯作者：
Frank Marken

Paper supports in electrocatalysis : Weak contact catalysis with seed-mediated grown gold nanoparticle deposits

电催化中的纸支撑：种子介导生长的金纳米颗粒沉积物的弱接触催化

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
Electrochemistry Communications 13
影响因子：
0
作者：
Munetaka Oyama;Daisuke Nakashima;Charles Y.Cummings;Frank Marken
通讯作者：
Frank Marken

Nanophase-photocatalysis: loading, storing, and release of Hsub2/subOsub2/sub using graphitic carbon nitride

纳米相光催化：使用石墨氮化碳负载、储存和释放过氧化氢

DOI：
10.1039/d3cc01442h
发表时间：
2023-01-01
期刊：
CHEMICAL COMMUNICATIONS
影响因子：
4.200
作者：
Akalya Karunakaran;Katie J. Francis;Chris R. Bowen;Richard J. Ball;Yuanzhu Zhao;Lina Wang;Neil B. McKeown;Mariolino Carta;Philip J. Fletcher;Remi Castaing;Mark A. Isaacs;Laurence J. Hardwick;Gema Cabello;Igor V. Sazanovich;Frank Marken
通讯作者：
Frank Marken