Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Электрокаталитические свойства металл-полимерных композитов на основе поли-3,4-этилендиокситиофена с включением частиц золота и палладия : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.05

Год: 2013

Номер работы: 3966

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

3. Структура пленок PEDOT и композитных пленок PEDOT/Pd 60

3.2.2. Структура композитных пленок PEDOT/Au/Pd 70

3.3. Характеристика пленок PEDOT/Pd 77

3.3.1. Исследование возможностей определения истинной поверхности частиц Pd, включенных в пленки PEDOT и PEDOT/Au 77

3.3.2. Метод определения площади поверхности палладия 79

3.3.3. ЦВА для биметаллических композитов PEDOT/Au/Pd 81

ГЛАВА IV. ЭЛЕКТРОВОССТАНОВЛЕНИЕ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА НА КОМПОЗИТНЫХ ПЛЕНКАХ PEDOT/P

5.1. Циклическая вольтамперометрия 100

5.2. Вольтамперометрия на вращающемся дисковом электроде 103

5.3. Амперометрические измерения 110

ГЛАВА VI. ИССЛЕДОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ PEDOT/PSS С ВКЛЮЧЕНИЕМ ЧАСТИЦ ЗОЛОТА И ПАЛЛАДИЯ В ТЕХНОЛОГИИ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ МУЛЬТИСЛОЙНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ 113

6.1. Исследование композитных материалов на основе водных дисперсий PEDOT/PSS 113

6.2. Отработка способа нанесения водных дисперсий композ

ВВЕДЕНИЕ Неоднородные электроды с распределением электрохимических свойств по поверхности в последнее время все чаще являются объектами электрохимических исследований. К числу таких электродов относятся как осажденные на поверхности электрода-подложки частицы металлов или другие электроактивные соединения, так и пленки проводящих полимеров с включениями частиц металлов. Причем наиболее интересными системами являются такие, когда исследуемые электрохимические процессы преимущественно протекаю

ГЛ ГЛ ГЛ ГЛ Г^\ ч^ ч^ ч^ ч^ Рис.

1.4. Структура PEDOT/PSS ч^ В отличие от обычных политиофенов, электродная реакция с участием PEDOT/PSS, может протекать с участием в суммарном процессе в качестве заряд-компенсирующих ионов - ионов водорода. При балансе заряда будет проходить протонорование или депротонирование сульфогрупп полимерного аниона. Схематически реакция может быть образом: представлена следующим PEDOt: PSST + Н" +е-^> PEDOT + PSS~:tf (l.i)

1.2. Методы вк

1.3. Электрохимические и каталитические свойства пленок проводящих полимеров и композитов на их основе Для создания каталитических материалов на основе проводящих полимеров часто используются включения благородных металлов, таких как Pt, Pd, Аи. Данные композитные материалы применяют для окисления ряда веществ, например, таких, как водород, муравьиная кислота, формальдегид, метанол, этанол, перекись водорода и т.п. [12, 13]. Палладий относится к группе благородных металлов, проявляющих катали

1.3) Электрохимические измерения показывают, что рН раствора сильно влияет на электроокисление гидразина на Pd в диапазоне рН

0.4-12. Наблюдается уменьшение тока пика с ростом рН, положение пика также зависит от концентрации ионов Н " в растворе [36]. Положительный эффект присутствия частиц в матрице различных углеродных и полимерных материалов, а также на поверхности 1ТО-стекол, подтвержден рядом авторов. В большинстве случаев ученые склонялись к 4хэлектронному механизму прохожде

Заключение и постановка задачи исследования Анализ литературных данных показывает, что в последние годы интенсивно материалов, развивается основанное новое на направление модификации в создании проводящих электродных полимеров включениями наноразмерных частиц металлов и соединений металлов. Интерес к созданию таких гибридных органо-неорганических материалов обусловлен как использованием преимуществ наноструктурирования, заданием высокодисперсного состояния вещества в проводящей матрице, так

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве рабочего электрода использовали различные электродные подложки: кварцевые кристаллы с платиновым напылением (8ЭЛ-Да 1-37 см ), стеклоуглерод (СУ, 8эл-да=

0.07 см), стекла с напыленным смешанным и оксидом индия и олова (ITO, 8ЭЛ-Да ~1 -4 см ). Перед осуществлением синтеза поверхность стеклоуглеродного золотого электродов тщательно полировали оксидом алюминия, 1ТО-стекла подвергали ультразвуковой чистке в ацетоне, кварцевые кристаллы с = платиновым напылением протирали этиловы

Для приготовления растворов для синтеза использовали 3,4- этилендиокситиофен (EDOT) (Aldrich), поли-3,4-этилендиокситиофен/

1.3 % водная дисперсия), полистиролсульфонат (PEDOT/PSS) (Aldrich, полистиролсульфонат натрия (NaPSS) (Aldrich), безводный перхлорат лития («х.ч.»), прокаленный в сушильном шкафу до постоянного веса, ацетонитрил («о.с.ч.», фирма «Криохром», содержание воды

0.008%). Водный раствор хлорида золота (III) готовили путем разбавления раствора АиСЦ (10000 мг/дм

2.1.3. Условия синтеза композитных пленок PEDOT/Pd и PEDOT/Au/Pd Синтез пленок поли-3,4-этилендиокситиофена проводили в гальваностатических условиях (J —

0.6 — 1 мА/см ) на различных подложках (кварцевые кристаллы с платиновым напылением, стеклоуглерод (СУ), стекла с напыленным смешанным оксидом индия и олова (ITO)) из растворов, содержащих

0.05 М 3,4-этилендиокситиофена (EDOT),

0.5 М раствор электролита ЫСЮ4 в ацетонитриле. Оценку средней толщины полученных полимерных пле

4. Электрохимические измерения

4.1. Электрохимическая ячейка Основные измерения электрохимические в стеклянной проводили трехэлектродной ячейке (рис.

2.1) при комнатной температуре (20 ± 2°С) в атмосфере аргона. Аргон пропускали через стеклянную трубку (5) в раствор в течение 10-15 минут чтобы удалить из Рис.

Электрохимическая ячейка. исследуемого раствора молекулярный кислород. В сосуде ячейки, заполняемом рабочим раствором электролита, размещались рабочий электрод (чаще всего стеклоуглеродный) (7) и вспомогательный (поляризующий) электрод (2), которым служила платиновая проволока с большой площадью поверхности. В ячейку устанавливали электролитический ключ (3), колена электролитического ключа заполнялись рабочим раствором. Чтобы свести к минимуму возможную ошибку в определении потенциала за сч

4.2. Циклическая волътамперометрия Для проведения волътамперометрических измерений использовали потенциостат AUTOLAB PGSTAT-30 и установку с вращающимся дисковым электродом Metrohm-Autolab RDE (Швейцария-Нидерланды). Скорость вращения электрода варьировали в диапазоне 1000-3000 оборотов в минуту. Вольтамперные кривые снимали со скоростью сканирования потенциала (v) 5-150 мВ/с. Стабилизация ЦВА обычно наблюдалась после 2-3 циклов линейной развертки потенциала.

2. Для исследования полимерных пленок методом кварцевой Crystal микрогравиметрии использовали комплекс QCM100 Quartz Microbalance Analog Controller + QCM25 Crystal Oscillator (Stanford Research Systems, США) (резонансная частота 5 МГц) и частотомер Metex МХС1600 (Корея) с компьютерным управлением. Методически, используемый нами прибор позволял контролировать вклад вязко-упругих свойств посредством измерения параметра Vc. Регистрировались ЦВА и частота колебаний кристалла одновременно, а

Запись спектров поглощения проводилась in situ на спектрофотометре Shimadzu UV-1700 (Япония) в диапазоне длин волн 350-1100 нм с шагом 1 нм. Спектры поглощения пленок в растворе электролита приводятся относительно спектра аналогичной кварцевой кюветы с непокрытым пленкой полимера ITO-стеклом и раствором электролита. В качестве ячейки для спектроэлектрохимических измерений использовалась кварцевая кювета с длиной оптического пути 10 мм. Вспомогательный электрод (Pt) и электрод сравнения (Ag/Ag

. Для создания печатных электродов методом струйной печати использовали установку Dimatix-2831 (Fujifilm Dimatix Inc., США) (рис.

2.2). В качестве «чернил» использовали разработанные нами композиции PEDOT/PSS (

1.3 % водная дисперсия), раствор соли палладия PdCl2 (1-Ю"3 1-Ю"2 М PdCl2 в

0.1 М H2S04) и раствор АиС13 H2S04). Проводилась последовательная печать различных слоев на принтере с подогреваемой платформой для печати. Это Рис.

2.2. Изображение принтера

4.6. Сканирующая электронная микроскопия Электронные микрофотографии исследуемых пленок {PEDOT, PEDOT/Pd и PEDOT/Au/Pd) методами СЭМ и ПЭМ были получены в Наноцентре СПбГУ. Исследования пленок методом сканирующей электронной микроскопии проводились на сканирующем электронном микроскопе Zeiss SUPRA 40VP (Carl Zeiss, Германия). Были получены изображения вторичных морфологии поверхности пленок PEDOT и PEDOT/Pd во электронах при использовании ускоряющего напряжения 15 кВ и работе при низком

4.7. Просвечивающая электронная микроскопия Исследования пленок методом просвечивающей электронной микроскопии проведены на микроскопе LIBRA 200 FE (Carl Zeiss, Германия). Часть электронно-микроскопических данных по растворимым металл- полимерным композитам была получена на базе университета UWE на просвечивающем электронном микроскопе Philips СМ 10.

2.2,Основные методы исследования.

2.2.1. Циклическая волътамперометрия и волыпамперометрия на вращающемся дисковом электроде. Циклическая вольтамперометрия в настоящее время является наиболее развитым и распространенным методом электрохимических исследований. Метод дЕ=0 циклической вольтамперометрии заключается в регистрации зависимости дЕ =

90.6/z mV рЯ тока от потенциала, изменяющегося во времени по линейному закону. Метод позволяет проводить качественный и количественный анализ закономерностей r=Q/nFA электродны

Интерес к методу кварцевой микрогравиметрии в электрохимии связан с тем, что в большом количестве электрохимических экспериментов происходит изменение массы, связанное с электроосаждением, коррозией, растворением металлов, явлениями адсорбции поверхностно-активных веществ или изменениями в пленках проводящих полимеров во время окислительно-восстановительных регистрировать эти изменения процессов. массы во Данный время метод позволяет соответствующих электрохимических экспериментов. Протека

Электронная микроскопия — совокупность электронно-зондовых методов исследования микроструктуры твердых тел и их локального состава. Принцип этих методов основан на взаимодействии направленного пучка ускоренных электронов с исследуемым веществом. Различают два главных направления электронной микроскопии, основанных на использовании соответствующих типов электронных микроскопов: сканирующую и просвечивающую. Они дают качественно различную информацию об объекте исследования и часто применяются с