The PhD defence and trial lecture will be streamed. The chair of the defence will moderate the disputation.
Ex auditorio questions: the chair of the defence will invite the audience physically present in the auditorium to ask ex auditorio questions.
→ Live streaming disputation : https://uio.zoom.us/j/65670903484
We have technical problems with the streaming
→ Request for thesis copy (available until the disputation starts)
Trial lecture
Time and place: August 24, 2026 - 10:15 AM
Kjemibygningen - Auditorium 2
Title: "Surface chemistry of perovskites oxides in electrochemical cells - Differences from bulk perovskite chemistry"
Main research findings
A sustainable future requires thoughtful use of nature’s resources. Resilient catalysts are essential for efficient chemical production and for managing intermittency of renewable energy sources. Metal exsolution – precipitation of anchored metal nanoparticles from a metal oxide host – has emerged as an attractive approach to engineer nanostructures with durable and highly active catalysts. However, implementation in commercial devices is limited in part by the complexity of the process and the lack of a microscopic description. This dissertation therefore investigates metal exsolution and defects in state-of-the-art non-stoichiometric perovskite oxides.
The main finding is a description of exsolution, which reveals that additional acceptor substitution in non-stoichiometric perovskite oxides can facilitate the reaction. In La0.2Ca0.7Ti0.95Cu0.05O2.95−δ, copper exsolution exhibits increased metal yield, higher particle nucleation density, and an enhanced rate of the reaction upon addition of aluminum or gallium acceptors. The addition of acceptors holds potential as a simple cost-effective strategy for better use of scarce transition metals as exsolved catalysts and to optimize the nanoparticle populations in the bulk and at the surface. Additionally, scandium acceptors promote growth of orthorhombic shaped nanoparticles in the bulk that induce extensive lattice strain in the perovskite. This may be leveraged to tailor functional properties of the substrate.
Hovedfunn (Norwegian)
En bærekraftig framtid krever gjennomtenkt bruk av naturens ressurser. Robuste katalysatorer er avgjørende for effektiv kjemisk produksjon og for å håndtere den varierende tilgjengeligheten til fornybare energikilder. Metallutfelling (metal exsolution) – utskillelse av forankrede metall-nanopartikler fra et metalloksid-vertsmateriale – har vokst fram som en attraktiv tilnærming for å konstruere nanostrukturer med varige og svært aktive katalysatorer. Implementering i energikonverteringsenheter er imidlertid begrenset, delvis av prosessens kompleksitet og mangelen på en mikroskopisk beskrivelse. Denne avhandlingen undersøker derfor metallutfelling og defekter i ledende ikke-støkiometriske perovskittoksider.
Hovedfunnet er en beskrivelse av metallutfelling som viser at ytterligere akseptorsubstitusjon i ikke-støkiometriske perovskittoksider kan fremme reaksjonen. I La0.2Ca0.7Ti0.95Cu0.05O2.95−δ gir kobberutfelling økt metallutbytte, høyere tetthet av mindre nanopartikler og en høyere reaksjonshastighet ved tilsetning av aluminium- eller gallium-akseptorer. Tilsetning av akseptorer har et potensial som en enkel og kostnadseffektiv strategi for bedre utnyttelse av sjeldne overgangsmetaller som utfelte metallkatalysatorer og optimalisering av nanopartikkelpopulasjonen i bulken og på overflaten av materialet. I tillegg fremmer bruken av scandium-akseptorer vekst av ortorombisk formede nanopartikler i materialets bulk. Dette induserer omfattende strekkspenning i perovskittgitteret, noe som kan utnyttes til å påvirke de funksjonelle egenskapene til substratet.
Adjudication Committee
- Professor Bilge Yildiz, Massachusetts Institute of Technology, USA
- Professor Jakob Birkedal Wagner, Technical University of Denmark
- Associate Professor Henrik Hovde Sønsteby, Department of Chemistry, University of Oslo, Norway
Supervisors
- Jonathan M. Polfus, Department of Chemistry, University of Oslo, Norway
- Professor Øystein Prytz, Department of Physics, University of Oslo, Norway
- Professor Holger von Wenckstern, Department of Physics, University of Oslo, Norway
Chair of defence
Professor Anette Eleonora Gunnæs, Department of Physics, University of Oslo, Norway
Candidate contact information
LinkedIn: Andreas Rosnes
Email: and.rosnes@gmail.com
Contact information to Department: Line Trosterud Resvold