Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Otrzymywanie i badanie elektrochemicznych właściwości warstw kompozytowych składających się z nanorurek węglowych, polianiliny i wybranych heksacyjanożelazianów.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Otrzymywanie i badanie elektrochemicznych właściwości warstw kompozytowych składających się z nanorurek węglowych, polianiliny i wybranych heksacyjanożelazianów."— Zapis prezentacji:

1 Otrzymywanie i badanie elektrochemicznych właściwości warstw kompozytowych składających się z nanorurek węglowych, polianiliny i wybranych heksacyjanożelazianów metali. Małgorzata Kubacka Praca wykonana w Pracowni Elektroanalizy Chemicznej pod kierunkiem dr Jadwigi Stroki CELE PRACY Ustalenie optymalnych warunków pokrycia elektrody z węgla szklistego (GC) nanorurkami węglowymi (CNT), Polimeryzacja pochodnych aniliny w celu utworzenia matrycy polimerowej (PANI), Wytwarzanie warstw heksacyjanożelazianu (II,III) metali na elektrodzie GC/PANI w obecności jonów potasowych, Charakterystyka elektrochemiczna wytworzonych warstw w obecności kationów metali alkalicznych, Badanie wpływu stężenia przeciwjonu na właściwości warstw kompozytowych. Układy badane w pracy: Badano elektrodę GC modyfikowaną warstwami kompozytowymi: CNT/PANI/heksacyjanożelazianu indu(III) CNT/PANI/heksacyjanożelazianu niklu(II) CNT/PANI/heksacyjanożelazianu miedzi(II) zawierającymi różne przeciwjony. Wytwarzanie warstw: CNT/PANI/KIn[Fe(CN) 6 ], CNT/PANI/K 2 Cu[Fe(CN) 6 ], CNT/PANI/K 2 Ni[Fe(CN) 6. Rys.2. Krzywe woltamperometryczne narastania warstwy heksacyjanożelazianu (II,III) indu (III) w roztworze zawierającym 0.5 M roztworu KCl, 8,3 mM In(NO 3 ) 3 i 8,3 mM K 3 Fe(CN) 6 o pH=2 rejestrowane na GC pokrytej warstwą CNT/PANI. v= 50 mV/s Rys.3. Krzywe woltamperometryczne narastania warstwy heksacyjanożelazianu (II,III) miedzi (II) w roztworze zawierającym 0.5 M roztworu KNO 3, 1 mM CuCl 2 i 1 mM K 3 Fe(CN) 6 o pH=2 rejestrowane na GC pokrytej warstwą CNT/PANI. v= 50 mV/s Rys.4. Krzywe woltamperometryczne narastania warstwy heksacyjanożelazianu (II,III) niklu (II) w roztworze o pH 2 zawierającym 1 M KNO 3, 5mM Ni(NO 3 ) 2 i 5 mM K 3 [Fe(CN) 6 ] rejestrowane na GC pokrytej warstwą CNT/PANI. v= 50 mV/s. Wpływ rodzaju i stężenia przeciwjonu (Li +, Na +, K +, Rb + i Cs + ) na właściwości elektrochemiczne warstw: CNT/PANI/KIn[Fe(CN) 6 ], CNT/PANI/K 2 Cu[Fe(CN) 6 ], CNT/PANI/K 2 Ni[Fe(CN) 6 ]. LiNO 3 NaNO 3 KNO 3 RbNO 3 CsNO 3 WNIOSKI: Pokrycie elektrody GC nanorurkami powoduje wzrost prądów pojemnościowych Warstwa PANI stabilizuje warstwę nanorurek Woltaperogramy otrzymanych warstw kompozytowych CNT/PANI/ heksacyjanożelazianów Ni(II), In(III) i Cu(II) charakteryzują się pikami przy wyższych potencjałach związanymi z procesem [Fe(CN) 6 ] 3-/4- oraz dwa słabo wykształcone piki związane z procesem leukoemeraldyny/emeraldyny Pokrycie elektrody warstwą CNT/PANI/heksacyjanożelaziany powodowało, że procesy elektrodowe zachodziły przy wyższych potencjach (Rys.11) Otrzymane warstwy kompozytowe charakteryzowały się dobrymi właściwościami jonowymiennymi Charakterystyka woltamperometryczna warstwy modyfikatora zależy istotnie od rodzaju i stężenia jonu metalu alkalicznego obecnego w roztworze Potencjały formalne badanych warstw kompozytowych zmieniały się liniowo z log [K + ] Warstwy kompozytowe CNT/PANI/NaNi 2 [Fe(CN) 6 ] charakteryzowały się dużą selektywnością w stosunku do jonów Cs + Rys. 11. Zależność potencjału formalnego warstwy: (-) – GC/KIn[Fe(CN) 6 ] (1), (-)- GC/PANI/KIn[Fe(CN) 6 ] (2) i (-)- GC/CNT/PANI/KIn[Fe(CN) 6 ] (1) R.Dzieniszewski, J.Stroka, PJ.Kulesza, Z.Galus, Pol. J. Chem., 75, 1753, 2001 (2) D.Krawczyk J.Stroka praca w przygotowaniu do druku LiNO 3 NaNO 3 RBNO 3 KNO 3 Rys.6.Krzywa woltamperometryczna warstwy CNT/PANI/K 2 CuFe(CN) 6 w 0.1 M roztworach soli metali alkalicznych o pH = 2. Szybkość polaryzacji 50 mV/s. LiNO 3 Rys.5. Krzywa woltamperometryczna warstwy CNT/PANI/KInFe(CN) 6 w 0.1 M roztworach soli metali alkalicznych o pH = 2. Szybkość polaryzacji 50 mV/s. KNO 3 RbNO 3 Badanie wpływu stężenia jonów K + na właściwości elektrochemiczne warstw: CNT/PANI/KIn[Fe(CN) 6 ], CNT/PANI/K 2 Cu[Fe(CN) 6 ], oraz CNT/PANI/K 2 Ni[Fe(CN) 6 ]. Rys.8. Woltamperometryczne zależności prądu od potencjału elektrody GC modyfikowanej warstwą CNT/PANI/KIn[Fe(CN) 6 ] otrzymane w roztworach KNO 3 o stężeniach: 1 M- (-), 0.5 M- (- ), 0.1 M- (-), 0.01 M- (-). v= 50 mV/s. Rys.9. Woltamperometryczne zależności prądu od potencjału elektrody GC modyfikowanej warstwą CNT/PANI/K 2 Cu[Fe(CN) 6 ] otrzymane w roztworach KNO 3 o stężeniach: 1 M- (-), 0.5 M- (-), 0.1 M- (-), 0.01 M- (-). v= 50 mV/s. Rys.10. Woltamperometryczne zależności prądu od potencjału elektrody GC modyfikowanej warstwą CNT/PANI/K 2 Ni[Fe(CN) 6 ] otrzymane w roztworach KNO 3 o stężeniach: 1 M- (-), 0.5 M- (-), 0.1 M- (-), 0.01 M- (-). v= 50 mV/s. Piki katodowy i anodowy obserwowane na Rys. 2 przy potencjale około 0.80 V związane są z następującym procesem elektrodowym: KIn[Fe II (CN) 6 ] In[Fe III (CN)] 6 + e - + K + Na Rys.3. obserwujemy dwa piki, katodowy oraz anodowy odpowiednio przy potencjałach 0,74V i 0,78V oraz anodowy, które związane są z następującym procesem: KCu[Fe III (CN) 6 ] + e - + K + K 2 Cu[Fe II (CN) 6 ] Na Rys.4. pojawiają się dwie pary pików katodowych i anodowych, zachodzące procesy elektrodowe opisują równania: Ni 1.5 [FeIII(CN) 6 ] + e - + K + KNi 1.5 [Fe II (CN) 6 ] KNi[Fe III (CN)6] + e - + K + K 2 Ni[Fe II (CN) 6 ] Potencjały pików anodowych wynoszą: V i V a, pików katodowych V i V. Obie istniejące formy heksacyjanożelazianu (II,III) niklu (II) różnią się rozpuszczalnością NaNO 3 Rys.7. Krzywa woltamperometryczna warstwy CNT/PANI/K 2 NiFe(CN) 6 w 0.1 M roztworach soli metali alkalicznych o pH = 2. Szybkość polaryzacji 50 mV/s. Rys.1. Krzywe woltamperometryczne narastania warstwy polianiliny (PANI) w roztworze o pH=2 zawierającym 5mM aniliny i 0.5M KCl rejestrowane na GC pokrytej warstwą nanorurek. v= 50 mV/s CsNO3


Pobierz ppt "Otrzymywanie i badanie elektrochemicznych właściwości warstw kompozytowych składających się z nanorurek węglowych, polianiliny i wybranych heksacyjanożelazianów."

Podobne prezentacje


Reklamy Google