Forskargrupp
Experimentella röntgenstudier av vätskor och ytor (XSoLaS)
Gruppen fokuserar på tekniker för röntgenspridning, röntgenspektroskopi och fotoelektronspektroskopi med hjälp av synkrotronstrålningskällor och lasrar för fria elektroner med röntgenstrålning vid anläggningar runt om i världen.
Forskningen är inriktad på grundläggande studier men relaterad till utmaningar av samhällelig betydelse. Forskningsintressena omfattar kemisk bindning och reaktioner på ytor, ultrasnabb vetenskap, heterogen katalys, elektrokatalys i bränsleceller, fotokatalys för omvandling av solljus till bränslen, struktur, dynamik och fysikaliska egenskaper hos vatten och vattenlösningar.
Vår forskning syftar till att leverera kunskap som leder till en hållbar CO2-reduktionsreaktion för att erhålla kemikalier och bränslen som en oöverträffad energiresurs när det gäller energitäthet, lagring och distribution.
Det finns många baskemikalier som är viktiga för den katalytiska tillverkningen av gödningsmedel, plast, tvättmedel, läkemedel och bränslen. För närvarande är råvarorna för den kemiska industrin helt och hållet baserade på fossila källor som står för 8 % av världens utsläpp av växthusgaser (exklusive förbränning av bränslen).
Fasta katalysatorer används ofta för att öka hastigheten eller selektiviteten hos önskvärda kemiska reaktioner. Vårt mål är att studera de underliggande mekanismerna för dessa reaktioner genom att undersöka katalytiska modellsystem.
Sedan flera decennier tillbaka vet man att många av vattnets egenskaper, t.ex. densitet, kompressibilitet och värmekapacitet, blir starkt avvikande när temperaturen sjunker. Denna avvikelse från ett enkelt vätskebeteende förstärks särskilt kraftigt när vatten kyls ner under fryspunkten till den metastabila superkylda regimen.
FNs generalförsamling startade initiativet år 1992 och sedan dess har man varje år belyst olika vattenrelaterade teman. I Sverige koordineras Världsvattendagen av Svenska Hydrologiska Rådet (SHR) och den har firats sedan år 2006. På Fysikum berättar vi under denna dag om den forskning vi bedriver som är relaterad till vatten.
— Tidigare har vi utvecklat många nya och kraftfulla tekniker med röntgenstrålning. Nu är tiden mogen att använda dem till något viktigt", säger Martin Beye. Klimatförändringarna är den viktigaste frågan att ta itu med i världen under de kommande decennierna. Martin bidrar genom att arbeta på Stockholms universitet, efter sin start på Fysikum i september 2023. — På Stockholms universitet finns en unik miljö, kunskap och infrastruktur och underbara kollegor - allt som krävs för att faktiskt göra en insats.
Omvandling av koldioxid till bränslen med elektrokemi är en spännande teknik. Sergey Koroidov utvecklar den grundläggande förståelsen för dessa reaktioner genom att studera omvandlingen på atomär och molekylär nivå.
Lars G.M. Pettersson, professor i teoretisk kemisk fysik på Fysikum tilldelas Advanced Grant från ERC för projektet “Gases in Water”. Det finns nu allt starkare bevis för att det existerar två former av flytande vatten: en vätska med hög densitet (HDL) och en med låg densitet (LDL). Forskarna kommer att utveckla en förbättrad teoretisk beskrivning av hur vattenmolekyler interagerar genom datorsimuleringar av vätskorna.
När han gick på högstadiet var det kemi och fysik som intresserade honom mest. Den inriktningen fortsatte han med under 4-årig teknisk gymnasielinje och under utlandsstudier. Därefter har professor Anders Nilsson verkat i flera länder och hans lista på publikationer och utmärkelser är lång.
Med hjälp av ultrasnabb elektrondiffraktion har Anders Nilsson vid Stockholms universitet tillsammans med kollegor vid SLAC National Accelerator Laboratory i Kalifornien studerat hur vattenstrukturen ändras efter en snabb förändring i kvantfördelningen av avstånd i den interna bindningen. När kvantantalet ökades med en enhet i den interna OH-sträckningen fann teamet överraskande att vätebindningen stärks. Fyndet publiceras i veckan i tidskriften Nature.
- Vi har byggt ett instrument som mäter det kemiska tillståndet mitt under reaktionens gång, till skillnad från tidigare där man endast kunnat mäta före och/eller efter reaktionen. Målet är att kartlägga varje litet kemiskt steg en molekyl måste ta för att fullborda reaktionen, säger David Degerman.
Denna vetenskapsdokumentär avslöjar banbrytande insikter om det märkliga ämne som utgör merparten av oss själva: vatten. Ändå har ingen lyckats förklara ursprunget till vattens unika anomalier på molekylär nivå. I filmen får vi följa den vetenskapliga processen från den teoretiska hypotes om två vätskor som presenterats av professor Francesco Sciortino, till det experimentella arbete som leds av svensken Anders Nilsson vid Stockholms universitet och hans team, där de testar vatten under extrema förhållanden för att genomföra ett experiment ingen ansåg genomförbart.
Forskare vid Stockholms universitet har för första gången kunnat studera ytan på en koppar-zink-katalysator när koldioxid reduceras till metanol, resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science. En bättre kunskap om katalysprocessen och möjligheten att hitta ännu effektivare material öppnar dörren för en grön omställning inom den kemiska industrin.
Lars G.M. Pettersson, professor i teoretisk kemisk fysik på Fysikum tilldelas Advanced Grant från ERC för projektet “Gases in Water”. Det finns nu allt starkare bevis för att det existerar två former av flytande vatten: en vätska med hög densitet (HDL) och en med låg densitet (LDL). Forskarna kommer att utveckla en förbättrad teoretisk beskrivning av hur vattenmolekyler interagerar genom datorsimuleringar av vätskorna.
