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Transport oder Grenzfläche?

Fragestellung

Bei Einzelpartikel-Impact-Messungen und in der Magneto-Elektrochemie ist zu klären, ob ein beobachteter Effekt auf den Stofftransport oder auf Vorgänge an der Grenzfläche zurückgeht. Welche Messgrößen trennen beide Beiträge?

Beitrag von EFCE Hypothese

Ein Magnetfeld wirkt überwiegend über Konvektion auf den Transport, kann aber je nach System auch die Grenzfläche beeinflussen. Für das elektrische Zusatzfeld bei EFCE stellt sich dieselbe Frage.

Die Unabhängigkeit der Regelkurve vom Sollstrom spricht für eine Wirkung auf den Grenzflächenzustand, schließt Transportbeiträge aber nicht aus. Impact-Messungen bieten eine Trennung: Die Ereignisfrequenz ist transportbestimmt, Ladung und Form des einzelnen Transienten sind grenzflächenbestimmt.

Vorgeschlagenes Experiment

Impact-Ereignisse an einer feldbeaufschlagten Mikroelektrode

  1. Impact-Messung geeigneter Nanopartikel an einer Mikroelektrode, ohne Zusatzfeld: Referenzwerte für Frequenz und Ladung je Ereignis.
  2. Dieselbe Messung mit konstantem Zusatzfeld in der EFCE-Geometrie.
  3. Kontrolle mit überlagertem Magnetfeld an der EFCE-Zelle: Verändert sich die Regelkurve?
Ergebnis A · Frequenz ändert sich

Das Feld wirkt auf den Transport. EFCE-Signale müssen um Transportbeiträge korrigiert werden.

Ergebnis B · Ladung oder Form ändert sich

Das Feld wirkt an der Grenzfläche, bei unveränderter Ankunftsrate der Partikel.

Offene Punkte
  • Partikelsystem und Elektrolyt müssen auf 0,05 M H₂SO₄ und die Gate-Geometrie abgestimmt werden.
  • Die Feldelektrode liegt hinter Glimmer; ob das Feld im Elektrolytspalt die Partikelbahnen beeinflusst, ist abzuschätzen.
  • Ob das externe Feld die Grenzfläche erreicht, ist nicht nachgewiesen (Debye-Länge ≈ 1,2 nm).