Rasterkraftmikroskop gekoppelt mit Raman-Spektrometer (Raman-AFM)

• Fachliche Zuordnung: Chemische Festkörper- und Oberflächenforschung
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 460605434

Das Raman-AFM ist ein hochmodernes Forschungsgerät, welches die beiden komplementären Messtechniken, Raman-Spektroskopie und Rasterkraftmikroskopie (engl. atomic force microscopy, AFM), auf einzigartige Weise miteinander verbindet, um so co-lokale Informationen von der Oberflächenchemie und -struktur von Elektrodenmaterialien und -kompositen auf der Nano-Skala zu gewinnen. Das Raman-AFM soll hier zu verschiedenen grundlegenden Fragestellungen in der Elektrokatalyse angewendet werden. Mit dem kombinierten Gerät sollen z.B. bei elektrochemischen Reaktionen, die an der Grenzschicht zwischen Elektrode und Elektrolyt stattfinden, adsorbierte Spezies oder Änderungen der Elektrodenoberflächenstruktur sowie -zusammensetzung (z.B. Reduktion von (quasi-)leitfähigen Metalloxiden) in Abhängigkeit des Potentials untersucht werden. Weiterhin sind elektrische Leitfähigkeitsmessungen mit Hilfe einer leitfähigen Sonde geplant, um diese mit den topographischen In-formationen der Elektrodenmaterialien und -kompositen ortaufgelöst zu korrelieren. Ziel ist es die lokalen Oberflächeneigenschaften der Elektrodenschichten mit den Betriebsparametern in einem Elektrolyseur oder in einer Brennstoffzelle in Beziehung zu setzen. Diese Kombination an Messtechnik ermöglicht ein deutlich tiefgehendes Materialverständnis als bisher. Es ermöglicht die methodische Weiterentwicklung zum besseren Verständnis der Oberflächenchemie und -struktur an der Grenzschicht zwischen Elektrolyt und Elektrodenoberfläche. Hierzu werden je nach Hersteller, unterschiedliche co-lokale Modis (z.B. Änderung der Objektive, der Blenden oder der Probenposition) verfolgt, um den Probenbereich sowohl mittels Raman-Spektroskopie als auch mittels AFM ortsaufgelöst zu charakterisieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Rasterkraftmikroskop gekoppelt mit einem Raman-Spektrometer (Raman-AFM)
• Gerätegruppe: 5091 Rasterkraft-Mikroskope
• Antragstellende Institution: Technische Universität Braunschweig
• Leiterin: Professorin Dr. Mehtap Özaslan