Az újrafelfedezett "elhanyagolt dimenziók világa": elektródmódosítás kolloidokkal, nanokolloidokkal

Joó  Pál
Debreceni Egyetem Természettudományi Kar, Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék
4010 Debrecen, Pf.: 31


 

Az anyagtudományok dinamikus fejlõdéséhez az ezredfordulón, a néhány évtizeddel ezelõtt még az "elhanyagolt dimenziók világának" tartott kolloidkémia is jelentõs mértékben hozzájárul. Egyebek között ugyanis az ún. kis részecske kutatások egyik fõ területe az ultrafinom félvezetõ részecskék (d<20nm) különleges felületi fotokémiai-, elektrokémiai viselkedésének a vizsgálata lett. Ezek a szubmikroszkópos mérettartományba (1-500 nm) esõ szubkolloidok közül, az extrém kis méretû "nanokristályos anyagok", az ún. kolloidális félvezetõ Q-részecskék. Az ilyen félvezetõ "mikroelektródok" potenciálisan alkalmasak a napenergia elektromos, ill. kémiai energiává történõ átalakítására és tárolására, továbbá kémiai környezetszennyezõ anyagok  megsemmisítésére. Alkalmazásukkal lehetõvé válik új, mikroheterogén "berendezések" szerkesztése, amelyekben a fotoindukált töltések hatásosan szétválaszthatók, s amelyek természetes fotoszintetikus rendszerek mesterséges változataként mûködhetnek.

 A kis részecskék elektrokémiai veselkedését az ún. kolloid-módosított elektródokkal tanulmányoztuk. Pórusos szerkezetû Na-, H-, Ca-montmorillonit agyagásvány hordozókban in situ állítottunk elõ CdS és PbS kolloidális szervetlen félvezetõ (nano)részecskéket, ill. elektropolimerizációval polianilin szerves félvezetõ (nano)szálakat. Ciklikus voltammetriás módszerrel az elektrokémiai, szál-optikás spektrofotométerrel a duzzadási-zsugorodási folyamatokat vizsgáltuk a különféle kompozitokban.

 Az ezüstkolloidok és radiokolloidok elektroaggregációjával elõállított vezetõ (nano)részecskék vékony rétegeinél bizonyítottuk az elektród-kolloid részecske közötti közvetlen elektronátlépést.
 

Irodalom

1./ Joó P.: Nukleáció olvadékokban és oldatokban. (Kolloidika; mikrofázisok, micellák, makromolekulák. Szerk.: Rohrsetzer S.) Tankönyvkiadó, Bp. 1991. 276.
2./ Joó P.: Határfelületi elektrokémia - különös tekintettel a félvezetõ kolloidokra.. (A felületi- és kolloidkémia aktuális problémái. MKE Továbbképzõ tanfolyamai I. Szerk.: Hórvölgyi Z., Csempesz F., Pászli I.) Magyar Kémikusok Egyesülete, Bp. 1994. 18.
3./ P. Joó, A. Fitch, S. Mellican, S. Macha: Inorganic Semiconductor Nanoparticles and Organic Semiconductor Nanowires in Clay-Minerals: Electrochemical and Fiber Optic Survey (in Nanoparticles in Solids and Solutions, Eds. J. H. Fendler and I. Dékány). NATO ASI Ser., Ser. 3. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht/Boston/London, 1996. 529.
4./ P. Joo: Interfacial electrochemistry of colloid- modified electrodes.
Colloids Surf. A., 141. 337. 1998.
5./ P. Joo, K. Varga: Radiocolloid-modified electrodes: electroaggregation of silver radiosol.
 Colloids Surf. A. (nyomdában)


Vissza