Väitös fysikaalisen kemian alalta, DI Eemi Nieminen

Väitöskirjan nimi: Electrochemically Controlled Metal Separation and Reduction at Polarized Liquid-Liquid Interfaces

Tohtoriopiskelija: DI Eemi Nieminen
Vastaväittäjä: professori Zdeněk Samec, J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry, Tšekki
Kustos: professori Lasse Murtomäki, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu, kemian ja materiaalitieteen laitos

Metallin uutto- ja pelkistysreaktioiden sähkökemiallinen tehostus sähköisesti varatuilla neste-neste-rajapinnoilla

Kun kaksi toisiinsa sekoittumatonta nestettä kuten vesi ja öljy tuodaan kontaktiin toistensa kanssa, ne muodostavat omat faasinsa, joita erottaa neste-neste-rajapinta. Neste-neste-säkökemian perusajatus on käyttää tätä rajapintaa eräänlaisena elektrodina, jonka läpi tapahtuvia ionin- tai elektoninsiirtovirtoja voidaan mitata konventionaalisin sähkökemiallisin menetelmin. Tämän lisäksi rajapinta voidaan polarisoida potentiaalin määräävien ionien avulla, mikä perustuu ilmiöön, jossa identtiset kummassakin faasissa esiintyvät ionit luovat potentiaalieron faasien välille, joka voi toimia ajavana voimana ioninsiirto- ja hapetus-pelkistysreaktioissa.

Tässä väitöskirjassa tutkittin tämän ajavan voiman vaikutusta eri metalli-ioneiden kykyyn siirtyä vesifaasista öljyfaasiin ligandin avulla tai pelkistyä rajapinnalla kiinteiksi partikkeleiksi öljyfaasiin liuotetun pelkistimen avulla. Työssä selvisi, että rajapinnan polarisoimisella oli huomattava positiivinen vaikutus tiettyjen metalli-ionien uuttumiseen öljyfaasiin. Tämä avaa mahdollisuuden hyödyntää potentiaalin määrääviä ioneja esimerkiksi hydrometallurgiassa. Tämän lisäksi potentiaalin määräävien ionien vaikutusta kupari-ionien pelkistymiseen tutkittiin sähkökemiallisen mikroskopian avulla, ja pelkistymistä mitattiin tarkemmin hyödyntämällä mikropipettivoltammetriateknologiaa, jonka tuloksia vertaamalla tietokonesimulaatioihin voitiin arvioida kineettiset vakiot kaksivaiheisen reaktion kummallekin vaiheelle. 
 

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/
Yhteystiedot:
DI Eemi Nieminen
[email protected]

Kemian tekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53

Zoom pikaopas