Novel Methodology for the Determination of the Rate of Ion-Transfer Across Liquid/Liquid Interfaces (ITIES)
Project goals
The study of ion-transfer across the interface between two immiscible electrolyte solutions (ITIES) can lend new insight into important interfacial processes of physicochemical, technological and biological importance. Surprisingly high rates of ion-transfer have been recently obtained via nanopipette voltammetry conducted under steady-state conditions. The results of these studies contradict previous results obtained at micrometer-sized ITIES using ac impedance (EIS). The results of these two studies differ by two orders of magnitude! This project aims to elucidate the origin of this discrepancy and proposes a new, faithful experimental methodology to measure rates of ion-transfer across the ITIES. Novel nanoscopic ITIES will be designed and the rates of ion-transfer across the novel nanointerfaces determined via EIS. The project will incorporate fluctuation analysis, previously shown to reveal otherwise undetectable physicochemical processes associated with interfacial ion-transfer. Results from this project will be modelled and compared with all previously reported studies.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-04630S
Alternative language
Project name in Czech
Vývoj spolehlivého přístupu k měření rychlostí přenosu iontů přes rozhraní nemísitelných kapalin (ITIES)
Annotation in Czech
Dynamika přenosu iontu přes rozhraní dvou nemísitelných elektrolytů má velký význam pro chemii, fyziku, technologii a přírodní vědy. V poslední době byly publikovány překvapivě vysoké hodnoty rychlostních konstant přenosu iontů, získané z voltametrických měření na nanometrickém rozhraní za stacionárních podmínek. Vysoké hodnoty rychlostních konstant nesouhlasí s dřívějšími hodnotami získanými ac impedancí na mikrometrických rozhraních. Hodnoty rychlostních konstant přenosových reakcí se liší o více než dva řády! Cílem projektu je vysvětlení této diskrepance a navržení nové, spolehlivé metody měření rychlostní konstanty přenosu iontů. Budou vyvinuta nová kapalná rozhraní vytvořená v ústích nanopipet a v mikro- a nanodírách připravených membrán. Přednostně budou využívány dynamické elektrochemické metody jako je impedanční spektroskopie a fluktuační analýza. Výsledky budou pečlivě ověřeny a porovnány s dosud publikovanými daty.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
CEP - secondary branch
CG - Electrochemistry
CEP - another secondary branch
—
10403 - Physical chemistry
10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
A new methodology was developed for kinetic measurements at the nanopipette-supported interface between two immiscible electrolyte solutions, it has been tested in several kinetic studies. It was shown that that presence of electro-osmotic effects could present difficulty for the accurate measurement of ion transfer kinetics using steady-state voltammetry in capillaries with nano-sized orifices.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 17, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
10,993 thou. CZK
Public financial support
10,993 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
10 993 CZK thou.
Public support
10 993 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2016