Ensemble-Dynamik von O2-Blasen an überströmten funktionalisierten Oberflächen
Teil des Projekts OXYSEP
Kontaktpersonen: Prof. Dr. et Ing. habil. Kerstin Eckert, Dr. Xuegeng Yang, Dr.-Ing. Karin Schwarzenberger
Projektbearbeiter: M. Sc. Julian Heinrich
Motivation
Mit dem wachsenden Bedarf an erneuerbaren Energien und dem Ziel der Klimaneutralität rückt H2 - aufgrund seiner hohen Effizienz und leichten Transportierbarkeit - in den Fokus zukünftiger Energiesysteme.
Die Elektrolyse von Wasser stellt aktuell die Hauptquelle für H2 dar. Während der Prozess selbst und die Nukleation der H2-Blasen gut verstanden sind, gibt es immer noch Wissenslücken in Bezug auf die O2-Blasen, wodurch diese Systeme derzeit keine maximale Effizienz erreichen können.
Ziele
- Oberflächenfunktionalisierung von Metallsubstraten für einen verbesserten oder gehinderten Blasennukleationsprozess
- O2-Blasennukleation an funktionalisierten Oberflächen in ruhenden und strömenden Flüssigkeiten
- Integration von Strömungsstrukturen und Analyse ihres Einflusses auf die Blasendynamik
Methoden
Oberflächenfunktionalisierung
- Mikrostrukturierung der Oberfläche
- Niederdruck-Plasmafunktionalisierung
- SAMs (selbstorganisierende Monoschichten)
Skizze des optischen Messaufbaus.
Analyse
- Laserbeugung
- Dynamische Lichtstreuung (DLS)
- Zetapotential-Analyse
- Kontaktwinkelmessung
- Optische Auswertung