Experimentelle Methoden zur effizienten Solarhydrogenproduktion in der Mikrogravitationsumgebung

Summary

Die effiziente Solar-Wasserstoff-Produktion wurde kürzlich auf funktionalisierten Halbleiter-Elektrokatalysator-Systemen in einer photoelektrochemischen Halbzelle in der Schwerelosigkeit am Bremer Drop Tower realisiert. Hier berichten wir über die experimentellen Verfahren zur Herstellung des Halbleiter-Elektrokatalysator-Geräts, Details des Versuchsaufbaus in der Tropfenkapsel und die experimentelle Sequenz im freien Fall.

Abstract

Langfristige Weltraumflüge und cis-lunar Forschungsplattformen erfordern eine nachhaltige und leichte, lebenserhaltende Hardware, die außerhalb der Erdatmosphäre zuverlässig eingesetzt werden kann. Sogenannte "Solarfuel"-Geräte, die derzeit für terrestrische Anwendungen entwickelt werden, um eine nachhaltige Energiewirtschaft auf der Erde zu realisieren, bieten vielversprechende alternative Systeme zu bestehenden Luftrevitalisierungseinheiten, die auf dem Internationalen Weltraum eingesetzt werden. Station (ISS) durch photoelektrochemische Wasserspaltung und Wasserstoffproduktion. Ein Hindernis für die Wasserelektrolyse in reduzierten Schwerkraftumgebungen ist das Fehlen von Auftrieb und die daraus resultierende, behinderte Gasblasenfreisetzung von der Elektrodenoberfläche. Dies führt zur Bildung von Gasblasenschaumschichten in der Nähe der Elektrodenoberfläche, was zu einer Erhöhung der ohmschen Beständigkeit und Zelleffizienzverlust durch reduzierten Massentransfer von Substraten und Produkten zur und von der Elektrode führt. Kürzlich haben wir eine effiziente Solarhydrogenproduktion in der Schwerelosigkeit demonstriert, indem wir ein integriertes Halbleiter-Elektrokatalysator-System mit p-Typ-Indiumphosphid als Lichtabsorber und einem Rhodium-Elektrokatalysator verwendet haben. Durch die Nanostrukturierung des Elektrokatalysators mittels Schatten-Nanosphären-Lithographie und damit der Schaffung katalytischer "Hotspots" auf der Photoelektrodenoberfläche konnten wir Gasblasenkoaleszenz und Massentransferbeschränkungen überwinden und effizienten Wasserstoff nachweisen. Produktion bei hoher Stromdichte in reduzierter Gravitation. Hier werden die experimentellen Details für die Präparate dieser nanostrukturierten Geräte und weiter das Verfahren für deren Tests in der Schwerelosigkeit beschrieben, das im Bremer Drop Tower im freien Fall von 9,3 s realisiert wurde.

Introduction

Unsere Atmosphäre auf der Erde wird durch sauerstoffhaltige Photosynthese gebildet, ein 2,3 Milliarden Jahre altes Verfahren, das Sonnenenergie in energiereiche Kohlenwasserstoffe umwandelt, Sauerstoff als Nebenprodukt freisetzt und Wasser und_CO2 als Substrate verwendet. Derzeit werden künstliche photosynthetische Systeme nach dem Konzept des energetischen Z-Schemas katalyse und Ladungsübertragung in der natürlichen Photosynthese in Halbleiter-Elektrokatalysator-Systemen realisiert, die bisher eine Solar-Wasserstoff-Umwandlungseffizienz von 19 %^1,2,3zeigen. In diesen Systemen werden Halbleitermaterialien als Lichtabsorber eingesetzt, die mit einer dünnen, transparenten Schicht von Elektrokatalysatoren⁴beschichtet sind. Intensive Forschung auf diesem Gebiet wird durch das weltweite Streben nach erneuerbaren Energiesystemen mit Wasserstoff und langkettigen Kohlenwasserstoffen gefördert, die hervorragende Kandidaten für eine alternative Brennstoffversorgung sind. Ähnliche Hindernisse gibt es auch bei langfristigen Weltraummissionen, bei denen eine Nachschubvon Ressourcen von der Erde nicht möglich ist. Eine zuverlässige, lebenserhaltende Hardware ist erforderlich, die eine effiziente Luftbelebungseinheit mit etwa 310 kg Sauerstoff pro Besatzungsmitglied und Jahr bereitstellt, ohne extravehiculare Aktivitäten⁵. Eine effiziente Solar-Wasserspaltungsvorrichtung, die in der Lage ist, Sauerstoff und Wasserstoff zu produzieren oder Kohlendioxid solarunterstützt zu reduzieren und in einem monolithischen System einen alternativen, leichteren Weg zu derzeit eingesetzten Technologien auf der ISS zu bieten: Die Luftrevitalisierungseinheit besteht aus einem abgetrennten System mit einem alkalischen Elektrolysator, einem festen Aminkohlendioxidkonzentrator und einem Sabatier-Reaktor zur Reduzierung von_CO2.

So noch nie haben wir eine effiziente Solar-Wasserstoff-Produktion in der Schwerelosigkeit realisiert, die im freien Fall am Bremer Drop Tower (ZARM, Deutschland)⁶von einem 9,3 s im freien Fall bereitgestellt wird. Mit p-Typ Indiumphosphid als halbleitender Lichtabsorber^7,8 beschichtet mit einem nanostrukturierten Rhodium-Elektrokatalysator, überwanden wir Substrat- und Produktmassenübertragungsbeschränkungen zur und von der Photoelektrodenoberfläche, was ein Hindernis in reduzierten Schwerkraftumgebungen aufgrund des Fehlens von Auftrieb^9,10ist. Die Anwendung der Schatten-Nanosphären-Lithographie^11,12 direkt auf der Photoelektrodenoberfläche ermöglichte die Bildung von rhodiumkatalytischen "Hotspots", die die Koaleszenz von Wasserstoffgasblasen und die Bildung einer Schaumschicht in der Nähe der Elektrodenoberfläche verhinderten.

Hierin bieten wir experimentelle Details der p-InP-Photoelektrodenvorbereitung einschließlich Oberflächenätzung und -konditionierung, gefolgt von der Anwendung der Schatten-Nanosphärenlithographie auf der Elektrodenoberfläche und der Photoelektrodenposition von Rhodium Nanopartikel durch die Polystyrolkugeln. Darüber hinaus wird der Versuchsaufbau in der Tropfenkapsel am Bremer Drop Tower beschrieben und Details der Versuchssequenz während des 9,3 s freien Falls zur Verfügung gestellt. Beispiel-Raten und Handhabung vor und nach jedem Tropfen werden skizziert sowie die Vorbereitung der Tropfenkapsel und ihrer Ausrüstung, um Beleuchtungsquellen, Potentiostaten, Verschlussregler und Videokameras auf Befehl zu betreiben.

Protocol

1. Herstellung von p-InP-Photoelektroden

1. Verwenden Sie Einkristall p-InP (Orientierung (111 A), Zn-Dotierungskonzentration von 5 x 10¹⁷ cm^-3) als Photoabsorber. Für die Rückenkontaktvorbereitung 4 nm Au, 80 nm Zn und 150 nm Au auf der Rückseite des Wafers verdampfen und für 60 s auf 400 °C erhitzen.
2. Tragen Sie Ag-Paste auf, um den ohmschen Kontakt an einem dünn beschichteten Cu-Draht zu befestigen. Verfädeln Sie den Draht in ein Glasrohr, kapseln Sie die Probe und versiegeln Sie sie mit schwarzem, chemikalienbeständigem Epoxid am Glasrohr.
3. Um native Oxide zu entfernen, ätzen Sie die 0,5 cm² polierte Indiumfläche von p-InP für 30 s in 10 ml Brom/Methanollösung (0,05 % w/v), spülen Sie die Oberfläche mit Ethanol und Reinstwasser für jeweils 10 s ab und trocknen Sie die Probe unter Stickstofffluss. Bereiten Sie die Lösungen aus Reinstwasser und analytischen Chemikalien mit einem organischen Verunreinigungsgrad unter 50 ppb vor.
   VORSICHT: Brom verursacht akute Toxizität bei Einatmen, Hautkorrosion und akute aquatische Toxizität. Tragen Sie Schutzausrüstungen wie Schutzbrille, Handschuhe und Labormantel. Arbeiten Sie unter der Dunstabzugshaube. Methanol ist entzündlich, verursacht akute Toxizität (orale, dermale und Inhalation) und ist dafür bekannt, spezifische Zielorgantoxizität zu verursachen. Tragen Sie Schutzausrüstungen wie Schutzbrille, Handschuhe und einen Labormantel. Arbeiten Sie unter der Dunstabzugshaube.
4. Anschließend konditionieren Sie die p-InP-Elektrode photoelektrochemisch in einer Standard-Drei-Elektroden-potentiostatischeanordnung. Verwenden Sie eine Borosilikatglaszelle mit einem Quarzfenster als photoelektrochemische Zelle, um die Probe während des Eingriffs mit einer weiß lichtweißen Wolfram-Halogenlampe (100^mW/cm2)zu beleuchten.
5. Passen Sie die Lichtintensität mit einer kalibrierten Silizium-Referenz-Photodiode an.
6. Bereiten Sie eine 0,5 M HCl-Lösung vor und reinigen Sie sie in der photoelektrochemischen Zelle mit Stickstoff von 5,0 Reinheit für 15 min.
7. Verwenden Sie potentiodynamisches Radfahren zwischen -0,44 V und +0,31 V bei einer Scanrate von 50 mV s^-1 für 50 Zyklen, um die Probe unter kontinuierlicher Beleuchtung photoelektrochemisch zu konditionieren.
   VORSICHT: Salzsäure verursacht schwere Augenschäden, Hautkorrosion und ist ätzend für Metalle. Darüber hinaus besitzt es eine spezifische Zielorgantoxizität nach einmaliger Exposition. Tragen Sie Schutzausrüstungen wie Schutzbrille, Handschuhe und einen Labormantel. Arbeiten Sie unter der Dunstabzugshaube.

2. Herstellung von Rhodium-Nanostrukturen

1. Verwenden Sie Schatten-Nanosphären-Lithographie (SNL)^11,12 für die Bildung von Rhodium-Nanostrukturen auf der p-InP-Photoelektrode. Um die Polystyrolmasken auf der p-InP-Elektrode herzustellen, erhalten Sie monodisperdisperdierte Perlen aus Polystyrol (PS) mit einer Konzentration von 5% (w/v) und lösen sie in Reinstwasser auf.
2. Um das Endvolumen von 600 l zu erhalten, mischen Sie 300 l der Polystyrol-Perlendispersion mit 300 l Ethanol, das 1 % (w/v) Styrol und 0,1 % Schwefelsäure (v/v) enthält.
3. Tragen Sie die Lösung mit einer Pasteurpipette mit einer gekrümmten Spitze auf die Wasseroberfläche auf. Um die Fläche der monokristallinen Strukturen zu vergrößern, drehen Sie die Petrischale sanft. Verteilen Sie die Lösung sorgfältig, um 50% der Luft-Wasser-Schnittstelle mit einer Hcp-Monoschicht abzudecken. Lassen Sie Platz für Stressentspannung und vermeiden Sie Risse im Gitter während der nächsten Vorbereitungsschritte.
4. Schützen Sie den Cu-Draht der photoelektrochemisch konditionierten p-InP-Elektroden mit Parafilm. Legen Sie sie zart unter die schwebende geschlossene PS-Kugelmaske, indem Sie sie vorsichtig auf ein Mikroskopschlitten kleben, wodurch verhindert wird, dass sich die Proben drehen. Entfernen Sie das Restwasser vorsichtig mit einer Pipette und durch Verdunstung, wodurch sich die Maske anschließend auf die Elektrodenoberfläche ablagert.
5. Nehmen Sie die Elektrode aus der Petrischale und trocknen Sie die Oberfläche vorsichtig mit N₂. Bewahren Sie die Elektrode unter Stickstoff bis zur Rhodium-Photoelektrodenposition auf (z. B. in einem Trockenhaus).
   HINWEIS: Das Protokoll kann hier bis zu einer Woche angehalten werden.

3. Photoelektrodenposition von Rhodium-Nanopartikeln

1. Für die photoelektrochemische Ablagerung von Rhodium-Nanopartikeln durch die PS-Kugelmaske die Elektrode in eine Elektrolytlösung mit 5 mM RhCl₃, 0,5 M NaCl und 0,5% (v/v) 2-Propanol legen und ein konstantes Potential von V_dep = +0,01 V für 5 s unter gleichzeitiger Beleuchtung mit einer W-I-Lampe (100 mW/cm²⁾auftragen. Elektrochemische Spezifikationen wie elektrochemische Zelle, Referenz und Gegenelektrode sind die gleichen wie für das photoelektrochemische Konditionierungsverfahren.
2. Spülen Sie die Photoelektrode mit Reinstwasser und trocknen Sie sie unter einem sanften Fluss von N₂.
3. Um die PS-Kugeln von der Elektrodenoberfläche zu entfernen, legen Sie die Elektroden 20 min unter sanftem Rühren in ein Becherglas mit 10 ml Toluon (die Elektrode sollte mit Toluen bedeckt werden). Anschließend die Elektrode mit Aceton und Ethanol für jeweils 20 s abspülen.
4. Restkohlenstoff durch_{O2-Plasmareinigung}für 6 min bei einem Prozessdruck von 0,16 mbar, 65 W und Gaszuflüssen von_O2 und Ar von 2 sccm bzw. 1 sccm von der Oberfläche entfernen.
5. Bereiten Sie die Proben bis zu einer Woche vor den Tests im Fallturm vor und lagern Sie sie bis zu den Experimenten unter N_{2-Atmosphäre} im Dunkeln (z.B. in einem Handschuhbeutel oder Trockenschrank).
   HINWEIS: Das Protokoll kann hier für ca. 1-2 Wochen angehalten werden.

4. Photoelektrochemische Experimente in der Schwerelosigkeit

1. Für die Experimente in der Mikrogravitationsumgebung wenden Sie sich an eine der wichtigsten Fallturmanlagen (z. B. das Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnik und Schwerelosigkeit (ZARM), Bremen Deutschland).
   ANMERKUNG: Durch den Einsatz eines Katapultsystems können 9,3 s Der Mikrogravitationsumgebung bei ZARM mit einem erreichten Mindestpegel von ca. 10^-6 m^{-2 13}erzeugt werden. Mit einem hydraulisch gesteuerten pneumatischen Kolben-Zylinder-System wird die Fallkapsel (Abbildung 1A) vom Boden des Turms nach oben gestartet. Die Kapsel wird in einem Behälter, der während des freien Falls auf das Zylindersystem gelegt wird, wieder abgebremst.
2. Verwenden Sie für die photoelektrochemischen Experimente eine photoelektrochemische Zelle mit zwei Teilen (Füllvolumen jeder Zelle: 250 ml), um zwei Experimente in der Mikrogravitationsumgebung parallel durchzuführen. Die Vorderseite jeder Zelle sollte aus einem optischen Quarzglasfenster (Durchmesser: 16 mm) bestehen, um die Arbeitselektrode zu beleuchten (siehe Abbildung 1B).
3. Verwenden Sie in jeder Zelle eine Drei-Elektroden-Anordnung für die photoelektrochemischen Messungen mit einer Pt-Gegenelektrode und einer Ag/AgCl (3 M KCl) Referenzelektrode in HClO₄ (1 M). Fügen Sie 1% (v/v) Isopropanol in den Elektrolyten, um die Oberflächenspannung zu reduzieren und die Freisetzung von Gasblasen zu verbessern. Verwenden Sie eine weiße W-I-Lichtquelle, um jedes Zellfach durch die optischen Fenster zu beleuchten.
   VORSICHT: Konzentrierte Perchlorsäure ist ein starker Oxidationsmittel. Organische, metallische und nicht-organische Salze, die aus Oxidation gebildet werden, sind stoßempfindlich und stellen eine große Brand- und Explosionsgefahr dar. Tragen Sie eine Schutzbrille, Handschuhe und einen schützenden Labormantel. Arbeiten Sie unter der Dunstabzugshaube und minimieren Sie die Lagerzeit der Bankoberseite.
4. Für Gasblasenuntersuchungen befestigen Sie zwei Kameras an jeder Zelle über optische Spiegel und Strahlteiler (z. B. eine Farbkamera an der Vorderseite und eine monochromatische Kamera an der Seite, siehe Abbildung 1), um die Entwicklung der Gasblase im freien Fall des Experiments aufzuzeichnen. Speichern Sie die aufgezeichneten Daten für jeden Tropfen auf einem integrierten Boardcomputer in der Tropfenkapsel. Nehmen Sie einzelne Bilder mit einer Bildrate von (z. B. 25 fps (Farbkamera) und 60 fps (monochromatische Kamera)) auf.
5. Die Tropfenkapsel ist mit mehreren Brettern ausgestattet (Abbildung 1). Montieren Sie das photoelektrochemische Setup und die Kameras auf eine optische Platine und befestigen Sie sie an einem der mittleren Bretter in der Kapsel. Verwenden Sie die restlichen Boards für die Montage von zusätzlichen Geräten wie Potentiostaten, Lichtquellen, Verschlusssteuerungen und dem Boardcomputer. Schließen Sie eine Batterieabdeckung an der unteren Platine der Kapsel an, um den Aufbau im freien Fall mit Strom zu versorgen (Abbildung 1).
6. Schreiben Sie eine automatisierte Tropfensequenz für die experimentellen Schritte, die in der Mikrogravitationsumgebung gesteuert und durchgeführt werden sollen. Das Programm sollte vor jedem Tropfen gestartet werden. Bei Erreichen der Mikrogravitationsumgebung sollte die Sequenz automatisch Kameras, Beleuchtungsquellen und das elektrochemische Experiment für die Dauer von 9,3 s starten und gleichzeitig die Arbeitselektrode über ein pneumatisches System in den Elektrolyten eintauchen (siehe Abbildung 1, Tabelle 1).
7. Untersuchung der lichtunterstützten Wasserstoffproduktion an den Proben bei photoelektrochemischen Messungen (z. B. zyklische Voltammetrie und Chronoampemetrie).
   1. Steuern Sie die elektrochemischen Parameter durch die beiden Potentiostaten in der Kapsel. Für optimale Auflösungen in J- V-Messungen verwenden Sie Scanraten (dE/dt) von 218 mV/s bis 235 mV/s, um 3 Scanzyklen in Radvoltammetrieexperimenten mit Spannungsbereichen von +0,25 V bis -0,3 V vs. Ag/AgCl (3 M KCl) durchzuführen. Verwenden Sie das Anfangspotential, E_i = +0,2 V vs Ag/AgCl (3 M KCl) und das Veredelungspotential, E_f = +0,2 V vs Ag/AgCl (3 M KCl). Um die aufgezeichneten J-V-Messungen zu vergleichen, nehmen Sie den zweiten Scanzyklus jedes Experiments zur Analyse.
   2. Verwenden Sie bei chronoamperometrischen Messungen die Zeitskala der erzeugten Mikrogravitationsumgebung, 9,3 s, um den von der Probe erzeugten Photostrom aufzuzeichnen. Wenden Sie potenzielle Bereiche von -0,3 V auf -0,6 V vs Ag/AgCl (3 M KCl) an, um produzierte Photoströme zu vergleichen.
8. Am Ende jedes Tropfens, wenn die Tropfenkapsel wieder auf Nullgeschwindigkeit verlangsamt wird, verwenden Sie die Tropfensequenz, um die Probe aus dem Elektrolyten entfernen zu lassen und Kameras, Potentiostaten und Beleuchtungsquellen ausgeschaltet zu werden.
9. Nach dem Abrufen der Kapsel aus dem Verzögerungsbehälter entfernen Sie den Kapselschutzschirm. Entfernen Sie die Proben aus dem pneumatischen Stativ, spülen Sie sie mit Reinstwasser ab und trocknen Sie sie unter schonendem Stickstofffluss. Bewahren Sie sie unter N_{2-Atmosphäre} auf, bis optische und spektroskopische Untersuchungen durchgeführt werden.
10. Tauschen Sie den Elektrolyten in den beiden Zellen aus, stellen Sie die Funktion aller Instrumente sicher, bevor Sie die Zellen mit neuen Proben ausstatten, und bereiten Sie die Kapsel für ein weiteres Tropfenexperiment vor.

Results

Das Ätzen der p-InP-Oberfläche in Br₂/ Methanol für 30 s mit konsekutosener photoelektrochemischer Konditionierung der Probe durch Radpolarisation in HCl ist in der Literatur gut etabliert und diskutiert (z.B. von Schulte & Lewerenz (2001)^14,15). Das Ätzverfahren entfernt das auf der Oberfläche verbleibende native Oxid (Abbildung 2) und das elektrochemische Radfahren in HCl verursacht d...

Discussion

Für die Herstellung von Photoelektroden ist es wichtig, die Sauerstoffbelastung zwischen dem Ätz- und Konditionierungsverfahren zu minimieren und die 0,5 M HCl vor gebrauchen für ca. 10 - 15 min mit Stickstoff zu reinigen. Sobald die Proben konditioniert sind, können sie in 15 ml konischen Rohren für einige Stunden unter Stickstoffatmosphäre gelagert werden, um probentransportund/oder Vorbereitungszeit der Polystyrol-Partikelmasken zu ermöglichen. Um eine homogene Anordnung der PS-Kugeln auf dem Elektrodensubstrat zu err...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
12,7 mm XZ Schwalbenschwanz-Translationstisch mit Grundplatte, M4 Taps (4 x)	Thorlabs	DT12XZ/M
Strahlteiler (2 x)	Thorlabs	CM1-BS013	50:50 400-700nm
Strahlteiler (2 x)	Thorlabs	CM1-BS014	50:50 700-1100nm
Ohmscher Rückkontakt: 4 nm Au, 80 nm Zn, 150 nm Au	Out e.V., Berlin, Deutschland	https://www.out-ev.de/english/index.html	Das Unternehmen bietet kundenspezifische ohmsche Rückkontakte Glasrohr
, ca. 10 cm, Innendurchmesser ca. 4 mm	z.B. Gaß ner Glasstechnik		Sonderanfertigungen
p-InP Wafer, Ausrichtung 111A, Zn Dotierungskonzentration: 5 x 10^17 cm^-3	AXT Inc. Geo Semiconductor Ltd. Schweiz		Sonderanfertigung
Photoelektrochemische Zelle für terrestrische Experimente	z.B. Glas-/Materialwerkstatt		Sonderanfertigung
Matrox 4Sight GPm (Bordcomputer)	Matrox Bildgebung		Ivy Bridge, 7 x Cable Ace Power I/O HRS 6p, offen 10m, Netzteil für Matrox 4sight GPm, Samsung 850 Pro 2,5" 1 TB, Solid State Drive im Austausch für die 250Gb Festplatte
2-propanol	Sigma Aldrich	I9516-500ML
35mm Kowa LM35HC 1" Sensor F1.4 C-Mount (2 x)	Basler AG
Acetone	Sigma Aldrich	650501-1L
Ag/AgCl (3 M KCl) Referenzelektrode	WPI	DRIREF-5
Aluminium Steckbrett, 450 mm x 450 mm x 12,7mm, M6 Gewindebohrer (2 x)	Thorlabs	MB4545/M
Becherglas, 100 mL	VWR	10754-948
Schwarzes Epoxid	Elektroschmiermittel	ER2162
Brom	Sigma Aldrich	1.01945 EMD Millipore
Farbkamera (2 x)	Basler AG	acA2040-25gc
Leitfähiges Silber Epoxid	MG Chemicals	8331-14G
Kupferdraht	Z.B. Sigma Aldrich	349224-150CM
Ethanol	Sigma Aldrich	459844-500ML
Falcon Röhren, 15 mL	VWR	62406-200
Handschuhbeutel	Sigma Aldrich	Z530212
Salzsäure (1 M)	Sigma Aldrich	H9892
Magnetrührer	VWR	97042-626
Methanol	Sigma Aldrich	34860-100ML-R
Objektträger	VWR	82003-414
MilliQ Wasser
NIR-Kamera (2 x)	Basler AG	acA1300-60gm
Stickstoff, Güteklasse 5N	Airgas	NI UHP300
Ø 1" Stapelbare Linsentuben (6 x)	Thorlabs	SM1L03
O2 Plasmaanlage
OEM Flansch auf SM Gewindeadapter (4 x)	Thorlabs	SM1F2
Parafilm	VWR	52858-000
Pasteurpipette	VWR	14672-380
Perchlorsäure (1 M)	Sigma Aldrich	311421-50ML
Petrischale	VWR	75845-546
Photoelektrochemische Zelle für Schwerelosigkeitsexperimente	z.B. Glas/ Materialwerkstatt
Polystyrolpartikel, 784 nm, 5 % (w/v)	Mikropartikel GmbH	0,1-0,99 &Mikro; m Größe (50 mg/ml): 10 ml, 15 ml, 50 ml
Potentiostaten (2 x)	Biologisches	SP-200/300
Pt Gegenelektrode	ALS-Japan	12961
Rhodium (III)-chlorid	Sigma Aldrich	520772-1G
Shutter-Steuerungssystem (2 x)
Silizium-Referenz-Fotodiode	Thorlabs	FDS1010
Natriumchlorid	Sigma Aldrich	567440-500GM
Stative und Stäbe zur Befestigung der Kameras	VWR
Schwefelsäure (0,5 M)	Sigma Aldrich	339741-100ML
Telezentrisch Hohe Auflösung Typ WD110 Serie Typ MML1-HR110	Basler AG
Toluol	Sigma Aldrich	244511-100ML
Diverse Ersatzbecher und Behälter für Perchlorsäurereste etc. für den Fallturm	VWR
W-I Lampe mit Lichtleitern (2 x)	Edmund Optics	Dolan-Jenner MI-150 Fiber Optic Illuminator
CM-12 Elektronenmikroskop mit Doppelobjektiv, CCD-Kamerasystem (Gatan) und energiedispersiver Spektroskopie von Röntgenstrahlen (EDS) System)	Philips
Dimension Icon AFM, gedrehte symmetrische ScanAsyst-Air-Spitzen (Siliziumnitrid), nominaler Spitzenradius von 2 nm	Bruker