Szilárd anyagok és vegyületek elektrokémiai és elektroanalitikai vizsgálata = Electrochemical and electroanalytical studies of solid compounds and materials

Inzelt, György (2008) Szilárd anyagok és vegyületek elektrokémiai és elektroanalitikai vizsgálata = Electrochemical and electroanalytical studies of solid compounds and materials. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 46987_ZJ1.pdf Download (83kB)

Abstract

Szilárd anyagok vizsgálata az elektrokémia és az elektroanalitika egy új területe. Ide sorolható minden olyan kísérlet, amikor egy vezető (elektród) felületén rögzítünk valamilyen anyagot, és olyan oldószerben vizsgáljuk, amelyben oldhatatlan. E projekt keretében a következő rendszereket állítottuk elő illetve vizsgáltuk: i) RuCl3, ii) TCNQ, iii) fenazin and fenazin polimerek (poli-o-feniléndiamin, polifenazin), iv) ittrium-hexaciano-ferrát, v) nanokompozitok: RuCl3-polianilin, RuCl3-polipirrol, vi) fém-szulfidok. A két fő vizsgálati módszer az elektrokémiai kvarckristály-nanomérleg(EQCM) és az impedanciaspektroszkópia(EIS) volt. Valamennyi rendszernél tisztáztuk a redoxi átalakulásokat kísérő ioncsere- és oldószerszorpciós folyamatok mechanizmusát és kinetikáját. A fenazin esetén a leválási-oldódási folyamatok jellemzésére is sor került, kimutattuk egy töltésátviteli komplex képződését. Elsőként elektropolimerizáltunk szilárd anyagokat. Új módszert dolgoztunk ki a kristályok oldódásának elkerülésére, amikor a töltött forma oldható vízben, aminek a lényege a víz aktivításának csökkentése. A RuCl3 és a TCNQ esetén kimutattuk a szilárd-szilárd fázisátalakulást, és ezt a folyamatot kísérő jellemző EQCM frekvenciaváltozást is értelmeztük. Egy új modellt állítottunk fel az EIS mérési adatok értelmezésére. Kidolgoztuk a fém-szulfidok meghatározását természetes vízekben. | The investigation of solid materials immobilized on an electrode surface has become a new area of electroanalytical chemistry, recently. In this project the following systems were prepared and/or studied: i) RuCl3, ii) TCNQ, iii) phenazine and phenazine polymers (poly-o-phenylenediamine, polyphenazine), iv) yttrium-hexacyano-ferrate, v) nanocomposites: RuCl3-polyaniline, RuCl3-polypyrrole, vi) metal-sulfides. The main experimental methods were the electrochemical quartz crystal nanobalance(EQCM) and impedance spectroscopy(EIS). In the case of all systems the mechanism and kinetics of the ion-exchange and solvent sorption processes accompanying the redox transformations have been elucidated. Deposition and dissolution processes during the electrochemical processes of phenazine have been characterized, the formation of a charge-transfer complex was established. A new method, the solid-state electropolymerization was introduced. The solubility problem of microcrystals, when the charged form is soluble in water, was eliminated by decreasing the water activity, e.g., by applying electrolyte of high concentration. The anomalous variation of the EQCM frequency response during the solid-solid phase transition was explained. A new model was elaborated for the proper interpretation of EIS results. A method was proposed for the determination of metal-sulfides in natural water samples.

Actions (login required)

Edit Item