Alkalimetaller på heta ytor – grunden för en ny partikeldetektor
Magnus Hagström, Inst för kemi, Fysikalisk kemi, Göteborgs universitet avser att avlägga filosofie doktorsexamen i kemi, med inriktning mot fysikalisk kemi med avhandlingen ”Alkali Ion Desorption at Atmospheric Pressure: Desorption Kinetics and Detection of Individual Alkali Salt Particles”
Avhandlingen sammanfattar en serie studier av hur alkalimetaller, främst natrium och kalium, växelverkar med heta metall- och metalloxidytor vid atmosfärstryck. En mätmetod som tidigare främst tillämpats i vakuumexperiment visas vara användbar för att på molekylär nivå studera ytprocesser och ytförändringar även i luft och andra gaser vid högt tryck. De nyvunna kunskaperna har tillämpats i utvecklingen av en ny typ av partikeldetektor vilken kan användas för att upptäcka och karaktärisera enskilda alkalisaltpartiklar i atmosfären
Partiklar i atmosfären har stor inverkan på klimat och miljö. Partiklarna reflekterar inkommande solljus och har en mycket stor betydelse för bildningen av moln. Dessutom tjänstgör partiklarna som rektionsyta för ett stort antal kemiska processer i atmosfären, däribland många av de reaktioner som frigör aktivt klor vilket deltar i nedbrytningen av ozon i stratosfären. En stor del av dessa partiklar skapas i naturliga förlopp såsom vulkanutbrott, skogsbränder, sandstormar och upptransport av havssalt och algproducerat svavel från havsytan. Mänskliga aktiviteter bidrar dock i allt högre grad med partiklar producerade genom förbränning av biomassa och fossila bränslen tillsammans med andra utsläpp av främst svavelföreningar. Flera av de vanligaste typerna av partiklar i atmosfären består till stor del av natrium- och kaliumsalter och i avhandlingen beskrivs en metod för att selektivt mäta just dessa partiklar. Härigenom kan värdefull information erhållas om partiklarnas ursprung och de atmosfäriska transportprocesser som råder. Metoden har potential att mäta partiklar med en diameter ner till cirka 20 nanometer (20 miljondels millimeter).
Alkalimetaller är också av stor betydelse för ytprocesser såsom högtemperaturkorrosion i till exempel förbränningsanläggningar och värmekraftverk. Dessutom används alkalimetaller som ytaktiv tillsats för att öka effektiviteten hos många industriella katalysatorer. En förbättrad förståelse av de ytprocesser som involverar alkalimetaller är därmed av stort ekonomiskt och akademiskt värde. I avhandlingen presenteras en metod för att studera hur sådana processer påverkas av skiftande egenskaper och förhållanden på olika ytor.
Datum: Onsdagen den 13 december 2000
Tid: Kl 10.15
Plats: Sal KB i Kemihuset, Chalmersområdet, Göteborg
Examinatorns namn: Professor Sture Nordholm, Inst för kemi, Fysikalisk kemi
Fakultetsopponent: Prof Einar Uggerud, Kjemisk Institut, Universitetet i Oslo, Blindern, NORGE
