Elektrokemijska impedancijska spektroskopija u karakterizaciji nemodificiranih i elektrokemijski modificiranih ugljikovih elektroda (CROSBI ID 392939)
Ocjenski rad | doktorska disertacija
Podaci o odgovornosti
Magdić, Katja
Horvat - Radošević, Višnja ; Mandić, Zoran
hrvatski
Elektrokemijska impedancijska spektroskopija u karakterizaciji nemodificiranih i elektrokemijski modificiranih ugljikovih elektroda
Ugljikove elektrode se zahvaljujući svojim svojstvima primjenjuju u mnogo različitih područja, a posebice u onima koji uključuju proizvodnju, konverziju i skladištenje “čiste” energije. Ovaj rad se bavi elektrokemijskom karakterizacijom dva tipa ugljikovih elektroda (staklasti ugljik, GC i grafit, G) i istih elektroda modifiranih česticama Ru (GC/Ru i G/Ru). Površine elektroda su postupno elektrokemijski modificirane postupkom oksidacije/redukcije i praćena su njihova elektrokemijska svojstva nakon svakog stupnja modifikacije. Ru je na svaki tip modificirane površine dodavan u malim količinama metodom katodne depozicije, nakon čega su elektrode testirane na efikasnost reakcije izdvajanja vodika, HER. Karakterizacija površina napravljena je pretražnom elektronskom mikroskopijom, različitim voltammetrijskim tehnikama, a posebno detaljno tehnikom elektrokemijske impedancijske spektroskopije, EIS. Po prvi je puta efekt promjene morfologije površine GC i G elektroda u području potencijala električnog dvostrukog sloja praćen EIS-om. Pokazano je da se eksperimentalni impedancijski spektri dobiveni za nemodificirane i postupno modificirane GC i G elektrode mogu interpretirati unutar koncepta prostorno heterogene površine elektrode. Površina GC elektrode se elektrokemijskom modifikacijom mijenja od prostorno homogene u heterogenu, koja uključuje hrapave i/ili porozne dijelove, a pod ekstremnijim uvjetima modifikacije, u potpuno poroznu. G elektroda pokazuje prostornu heterogenost površine s poroznim dijelovima u svom nemodificiranom i slabo modificiranom obliku. Sve ostale elektrokemijski modificirane G elektrode pokazuju izrazito slojevitu i poroznu strukturu po cijeloj svojoj površini, s najmanje dvije vrste pora različitih veličina. Čestice Ru se u formi klastera veličine od 80 100 nm distribuiraju uglavnom jednoliko po površini nemodificirane GC elektrode, a nejednoliko, s izraženim efektom aglomeracije po površinama elektrokemijski modificiranih GC i G elektroda. Reakcijski mehanizam HER-a je za sve GC/Ru i G/Ru elektrode jednak onom Ru, a aktivnost za reakciju HER-a povećava se sa stupnjem modifikacije elektrode, gdje je količina aktivnog Ru nađena većom. Rezultati ovog rada mogu se smatrati originalnim doprinosom u poznavanju elektrokemije nemodificiranih i modificiranih površina ugljikovih elektroda kao i većoj iskoristivosti EIS tehnike.
elektrokemijska impedancijska spektroskopija ; elektrokemijska modifikacija ; prostorna heterogenost površine ; Ru modificirane ugljikove elektrode ; ugljikove elektrode
nije evidentirano
engleski
Electrochemical impedance spectroscopy in characterization of unmodified and electrochemically modified carbon electrodes
nije evidentirano
carbon electrodes ; electrochemical impedance spectroscopy ; electrochemical modification ; Ru modified carbon electrodes ; spatially heterogeneous surface
nije evidentirano
Podaci o izdanju
157
17.07.2014.
obranjeno
Podaci o ustanovi koja je dodijelila akademski stupanj
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije
Zagreb