S08 Elektrochemia

S08
Elektrochemia
S08
WYKŁADY SEKCYJNE
Badanie właściwości fotokatalitycznych nanomateriałów złożonych z tlenków metali
przejściowych i wybranych heteropolikwasów
S08WS01 Krzysztof Miecznikowski*, Alejandra Ramírez**, Sebastian Fiechter**, Ewelina Szaniawska*, Anna Wadas*,
Paweł J. Kulesza*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
**Helmholtz-Zentrum Berlin fur Materialien und Energie;
Rozwój współczesnych alternatywnych (w tym
elektrochemicznych) źródeł energii wymaga poszukiwania
nowych materiałów kompozytowych oraz zrozumienia
działania układów zdolnych do efektywnego fotorozkładu
wody do wodoru i tlenu, akumulacji wodoru oraz
zastosowania przykładowo w niskotemperaturowych
ogniwach paliwowych. Praca zawiera koncepcję
otrzymywania
materiałów
fotokatalitycznych
naniesionych na powierzchnię lub zmieszanych z
mezoporowatą
matrycą
tlenkową.
Warstwę
mezoporowatego tlenku wolframu przygotowywano przy
użyciu metody zol-żel, jako substancje modyfikujące
zaproponowano hematyt (Fe2O3) oraz hetropolikwasy.
Z pomiarów fotoelektrochemicznych wynika, że
zaproponowane warstwy wykazują wyższe fotoprądy w
porównaniu do czystej matrycy tlenku wolframu.
Badania częściowo finansowane z Narodowego Centrum Nauki
projekt 2011/03/B/ST4/02413
Modyfikacja powierzchni węglowych dla potrzeb analityki i diagnostyki biochemicznej.
S08WS02 Tadeusz Ossowski*, Elżbieta Wnuk *, Zofia Jelinska *, Paweł Niedziałkowski *
*Uniwersytet Gdański, WydziałChemii, Wita Stwosza 63, 80-308 Gdansk, [email protected];
Modyfikacja powierzchni węglowych jest niezwykle
ważnym zagadnieniem z punktu widzenia zastosowań w
analityce chemicznej i biomedycznej, inżynierii
materiałowej, a także zastosowań przemysłowych.
Szczególnie interesujące jest wykorzystanie tych
powierzchni dla potrzeb elektroanalizy chemicznej.
Najczęściej
wykorzystywanymi
materiałami
elektrodowymi są grafit, węgiel szklisty, grafen lub
diament, które w wyniku powierzchniowej modyfikacji
stanowią potencjalny interesujący materiał elektrodowy.
Zazwyczaj tworzymy na powierzchni wiązanie
kowalencyjne typy C-C, C-N, C-O, C-Si i inne.
Rodzaj utworzonego połączenia ma istotne znaczenia na
trwałość warstw organicznych i specyficzność procesów
elektrodowych.
Ważną
metodą
modyfikacji
powierzchniowych jest równie fizyczne kotwiczenie
mono-warstw.
Grant Harmonia 6, 2014/14/M/ST5/00715
Galwaniczne stopy Cu-W oraz W-Ni-Cu. Nowe przykłady indukowanego wspó łosadzania
wolframu.
S08WS03 Zbigniew Stojek*, Paweł Bącal*, Mikołaj Donten*, Paulina Indyka**, Adam Lewera*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
**Uniwersytet Jagielloń ski, Wydział Chemii;
Przyjęte jest, że metaliczny wolfram z roztworów wodnych
może być wydzielony jedynie w procesach jednoczesnego
osadzania z żelazowcami [1]. Zjawisko to zostało nazwane
indukowanym współosadzaniem. Pomimo licznych prób
wyjaśnienia takiego zachowania wolframu, jego natura i
mechanizm nie zostały jeszcze w pełni poznane. Uzyskane
przez nas metodą elektroosadzania nowe stopy wolframu
pozwalają na udowodnienie, że możliwe jest
współosadzanie wolframu także z miedzią - metalem
nienależącym do grupy żelazowców [2]. Złożoną strukturę
nowych stopów zbadano używając technik mikroskopii
elektronowej i metod rentgenowskich.
336
Opracowana została metodologia elektroosadzania, w której
poprzez kontrolę warunków procesu, możliwe było
uzyskanie spoistych materiałów o szerokim zakresie
składów i właściwości.
[1] Tsyntsaru N. et al., Surface Engineering and Applied
Electrochemistry, 2012, 48, 491-520
[2] Bacal P. et al., Electrochemistry Communications, 2015, 54,
28-31
Grant NCN Nr 2011/01/B/ST4/03032 i Projekt CePT Nr
POIG.02.02.00-14-024/08-00
WYKŁADY SEKCYJNE
S08
Dynamiczna elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna w ocenie elektrochemicznych
żródełenergii.
S08WS04 Ewa Janicka*, Paweł Ślepski*, Kazimierz Darowicki*
*Politechnika Gdańska, WydziałChemii, ul.Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, [email protected];
Zaprezentowana techniczna metoda monitoringu pracy
pojedynczych ogniw paliwowych oraz ich stosów
umożliwia weryfikację wpływu niedoboru poszczególnych
reagentów, zmianę temperatury pracy czy też obciążenia,
na efektywność pracy ogniwa oraz na kinetykę reakcji
utleniania paliwa i redukcji tlenu. Idea tej techniki została
przedstawiona na przykładzie zmian temperatury pracy.
Do
analizy
otrzymanych
temperaturowych
impedancjogramów zostały dopasowane techniczne obwody
zastępcze, które umożliwiają obserwację trendu zmian
rezystancji przeniesienia ładunku reakcji zachodzących
równolegle po stronie anody i katody oraz szybką detekcję
najwolniejszych procesów determinujących wydajność
pracy ogniwa. Metodę ta można stosować do badania
różnego rodzaju ogniw i innych źródeł energii.
Badania realizowane były w ramach grantu Preludium:
2012/05/N/ST8/02918 przyznanego przez NCN.
Elektrochemiczne aspekty korozji międzykrystalicznej.
S08WS05 Anna Arutunow*
*Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, [email protected];
Korozja międzykrystaliczna stali wysokostopowych Pozwala to na kompleksową analizę parametró w
stanowi poważny problem diagnostyczny w przemyśle ze elektrochemicznych odzwierciedlających badany proces
względu na skomplikowany mechanizm inicjacji tego korozyjny w funkcji potencjału.
procesu na poziomie mikrostrukturalnym. Badania korozji
międzykrystalicznej
przy
wykorzystaniu
techniki
dynamicznej
elektrochemicznej
spektroskopii
impedancyjnej (DEIS) pozwalają na jednoczesne
rejestrowanie chwilowych zmian impedancji oraz prądu
stałego badanego układu. W trakcie jednego pomiaru
możliwe jest śledzenie chwilowych zmian impedancji w
funkcji potencjału aktywacji i reaktywacji oraz ustalenie
stopnia uczulenia badanej stali, któ ry to standardowo
wyznaczany jest ze stałoprądowych pomiaró w DL-EPR.
337
S08
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS01
SOLWATACJA JEDNOATOMOWYCH JONÓ W W ROZPUSZCZALNIKACH POLARNYCH
Jan S. Jaworski*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
Analiza ΔG solwatacji kationów 1 i 2 grupy w 16
rozpuszczalnikach protycznych i aprotycznych [1] w
oparciu o równ. Fawcetta [2], dodające do równ. Borna
dwa parametry: fdd zależne od oddziaływań dipol-dipol i δs
zwiększające promień jonu o obszar zniszczonej struktury,
nie potwierdziła sugestii [2] o nieistotnym wpływie fdd na
hydratację kationów. Okazało się, że odpychanie między
dipolami redukuje energię przyciągania kation-dipol od
16% do 34%. Parametr δs maleje ze wzrostem zasadowości
rozpuszczalnika i ze wzrostem fdd (Rys).
S08KS02
LiPF6
oraz
NaPF6
w
mieszaninie
EC/DMC).
Przeprowadzone badania pozwoliły stwierdzić, że grafen
może być wykorzystywany w ogniwach Na-ion.
[1] M. Dahbi et al., Phys. Chem. Chem. Phys., 2014, 16, 15007-15028
[2] M. D. Slater et al., Adv. Funct. Mater., 2013, 23, 947-958
[3] B. L. Ellis et al., Curr. Opin. Solid State Mater. Sci, 2012, 16,
168-177
Praca finansowana przez 03/31/DSMK/0301
Synteza i właściwości fizyko-chemiczne kompozytów zawierających nanocebulki węglowe oraz
ich potencjalne zastosowanie w kondensatorach
Marta E. Płońska-Brzezińska*, Olena Mykhailiv*, Diana M. Bruś*, Monika Imierska*, Luis Echegoyen**
*Uniwersytet w Białymstoku, Instytut Chemii, ul. Hurtowa 1, 15-399 Białystok, [email protected];
**University of Texas - El Paso, Department of Chemistry, USA
Struktury nanocebulek węglowych (carbon nano-onion:
CNO, średnica 5-6 nm) są układami, które mogą
konkurować z powszechnie stosowanymi nanorurkami
węglowymi i niższymi fulerenami. CNOs, otrzymywane z
nanodiamentu, wykazują wysoką reaktywność oraz
rozpuszczalność w wielu rozpuszczalnikach organicznych i
wodnych.
Zsyntezowano
(metody
chemiczne
i
elektrochemiczne) szereg materiałów kompozytowych
(MK) zawierających CNOs oraz polimer/materiał
nieorganiczny. MK zawierające CNOs tworzą porowatą
strukturę na powierzchni elektrody, mają dużą
powierzchnię właściwą oraz dodatkowo dużą trwałość
mechaniczną i elektrochemiczną w szerokim zakresie
potencjałów.
338
[1] B. Bankowska et al., w przygotowaniu, 2015
[2] W. R. Fawcett, Liquids, solutions and interfasces, 2004
[3] J. S. Jaworski, J. Electroanal. Chem., 2014, 729, 75-79
Charakterystyka elektrochemiczna układów sodowo- i litowo-jonowych z anodą grafenową.
Ewelina Rudnicka*, Paweł Jakóbczyk*
*Politechnika Poznańska, WydziałTechnologii Chemicznej, Plac Marii Skłodowskiej-Curie 5, 60-965
Poznań, [email protected];
Najbardziej efektywną formą magazynowania energii pod
względem jej gęstości jest energia chemiczna. Wśród wielu
dostępnych technologii magazynowania energii to właśnie
ogniwa litowo-jonowe podbiły rynek przenośnej
elektroniki. Jednak dużym ich minusem jest wysoka cena i
szybki wzrost popytu na całym świecie, co może
ewentualnie doprowadzić do niedoboru zasobów litu.
Natomiast ogniwa sodowo-jonowe stanowią obecnie
alternatywę i nie są ograniczone przez dostępność sodu [1,
2, 3]. W prezentacji przedstawiono dane uzyskane dla
układów z anodą grafenową oraz elektrolitami
klasycznymi (sole litowe i sodowe w mieszaninie
węglanów cyklicznych np.
S08KS03
Oddziaływania dipolowe i wodorowe między molekułami
rozpuszczalnika wpływają więc i na fdd i na δs wywołując
zmiany ΔG w przeciwnym kierunku. Pozwala to
wytłumaczyć różnice w obliczonej teoretycznie energii
oddziaływań kationów i anionów [3].
Wartość pojemności właściwej MK zależy od rodzaju
stosowanych struktur węglowych, ich rozmieszczenia w
matrycy oraz stosunku wagowego komponentów.
Wsparcie finansowe - NCN, Polska, granty: #2011/01/B/ST5/06051 i
#2012/05/E/ST5/03800 dla M.E.P-B.
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS04
ELEKTROCHEMICZNA REDUKCJA SOLI DIAZONIOWYCH JAKO METODA IMMOBILIZACJI
POCHODNYCH FENOTIAZYN
Katarzyna Piwowar*, Jerzy Żak *, Jerzy Szuber**, Monika Kwoka**, Piotr Kościelniak**, Agata
Blacha-Grzechnik*
*Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny, ul. Ks. M. Strzody 9, 44 -100 Gliwice.,
[email protected]; **Politechnika Śląska, Instytut Elektroniki;
Elektrochemiczne szczepienie związków organicznych na
powierzchniach przewodzących jest metodą, o znacznym
potencjale w tworzeniu nanowarstw i znajduje
zastosowanie w wielu obszarach nauki [1].
Metoda została przez nas wykorzystana do immobilizacji
pochodnych fenotiazyn zdolnych do generowania wysoce
reaktywnego
tlenu
singletowego.
Prezentujemy
monomolekularne warstwy organiczne otrzymane w
wyniku elektrochemicznej redukcji soli diazoniowych
fenotiazyn. Do syntezy tych soli wybrano cztery aminowe
pochodne fenotiazyny, których otrzymanie potwierdzono
spektroskopowo.
S08KS05
Wytworzenie w wyniku szczepienia elektrochemicznego
monowarstw potwierdzono metodami elektrochemicznymi
oraz spektroskopią XPS i UVVis [2].
Fototoaktywność wytworzonych monowarstw badano w
procesie generacji tlenu singletowego.
[1] D. Belanger et al., Chemical Society Reviews, 2011, 40,
3995-4048
[2] K. Piwowar et al., Electrochemistry Communications, 2015, 55,
10-13
Praca finansowana przez Narodowe Centrum Nauki grant nr
UMO-2014/15/N/ST4/02368.
Wpływ struktury chemicznej na elektrochemiczne i spektroelektrochemiczne właściwości
bipolarnych pochodnych s-tetrazyny
Sandra Pluczyk*, Paweł Zassowski*, Mieczysław Łapkowski*, Pierre Audebert**
*Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny , ul. ks. M. Strzody 9, 44-100 Gliwice, [email protected];
**Ecole normale supé rieure de Cachan, France
Pochodne s-tetrazyny są dobrze znanymi związkami, a w
szczególności w dziedzinie materiałów wybuchowych.
Jednak wykazują również bardzo ciekawe właściwości
elektrochemiczne jak i spektroelektrochemiczne. Zbadano
wpływ struktury pochodnych s-tetrazyny na te
właściwości. Badane związki mają budowę typu
donor-akceptor-donor. Tetrazyna, wykazująca właściwości
elektronoakceptorowe ulokowana jest w centralnej części
molekuły. Ugrupowanie triarylaminowe pełni funkcję grup
elektronodonorowych. Pochodne zbadano pod kątem
aktywności w procesie elektrochemicznej polimeryzacji.
Osadzone warstwy również poddano charakterystyce.
S08KS06
S08
Przeprowadzono
badania
metodą
cyklicznej
woltamperometrii oraz metodami spektroskopowymi
(UV-Vis, EPR, Raman, Fluorescencja) in-situ sprzeżonymi z
metodami elektrochemicznymi.
Badania prowadzono w ramach projektu NCN:
2013/11/N/ST5/02005. S.P. i P.Z. są stypendystami projektu
DoktoRIS.
Wykorzystanie elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej do badania właściwoś ci
elektrod jonoselektywnych
Krzysztof Maksymiuk*, Ewa Jaworska*, Anna Kisiel*, Agata Michalska*, Morten Schmidt**, Giuseppe
Scarpa**
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
**Technische Universität München, Monachium, Niemcy;
W ostatnich latach dokonał się istotny postęp dotyczący
zarówno nowych konstrukcji jak i poprawy parametrów
analitycznych elektrod jonoselektywnych. Badania dotyczą
też mechanizmów działania takich sensorów, przede
wszystkich roli przepływu jonów w membranie i wymiany
ładunku na granicach faz. Użytecznym narzędziem w tego
rodzaju badaniach jest metoda elektrochemicznej
spektroskopii impedancyjnej pozwalająca analizować
oddzielnie
wpływ
efektów
opornościowych,
pojemnościowych, dyfuzyjnych itp.
W wykładzie omówione zostaną wyniki badań dla
wybranych nowych konstrukcji elektrod jonoselektywnych
bez roztworu wewnętrznego, przedyskutowane zostaną
obwody zastępcze stosowane do opisu właściwości
elektrochemicznych badanych sensorów, zaproponowane
zostaną metody diagnostyki takich elektrod.
[1] E. Jaworska et al., Analyst, 2014, 139, 6010-6015
Narodowe Centrum Nauki, projekt Opus,
DEC-2013/09/B/ST4/00098
339
S08
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS07
Modyfikacja właściwoś ci elektrochemicznych i luminescencyjnych pochodnych 3,4-diazoli
poprzez wzmocnienie lub osłabienie udziału grupy akceptorowej
Aleksandra Kurowska*, Paweł Zassowski*, Wojciech Domagała*, Mieczysław Łapkowski*, Alexander S.
Fisyuk**, Anastasia S. Kostyuchenko**
*Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny, ul. ks. M. Strzody 9, 44-100 Gliwice,
[email protected]; **Omsk F. M. Dostoevsky State University;
Modyfikacja struktury polimerów π-skoniugowanych na
drodze
łączenia
grup
elektrono-donorowych
i
elektrono-akceptorowych jest aktualnie najszerzej
rozpoznawaną strategią projektowania materiałów
organicznych
o
pożądanych
własnościach
optoelektronicznych. Celem prezentowanych badań było
określenie wpływu zmiany stosunku ilości jednostek
donorowych do akceptorowych w łańcuchu głównym
molekuły na jej podstawowe właściwości. Analiza
otrzymanych wyników wykazała, iż wszystkie badane
cząsteczki i ich polimery wykazywały elektroaktywność
zarówno w procesie n- jak i p-domieszkowania.
S08KS08
Wyniki uzyskane dla układów modelowych (nanocząstek
typu core-shell) oraz dla nanostopów istotnie wskazują na
korelację pomiędzy właściwościami elektronowymi i
elektrokatalitycznymi.
Projekt sfinansowany przez Narodowe Centrum Nauki na
podstawie decyzji DEC-2013/09/B/ST4/00099
Wpływ grubości powłoki Pt nanoczą stek typu core-shell na ich właściwości elektronowe i
elektrokatalityczne w procesach utleniania HCOOH i C2H5OH
Maciej Gorzkowski*, Piotr Połczyński*, Rafał Jurczakowski*, Adam Lewera*
*Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii, Pasteura 1, 02-089 Warszawa, [email protected];
Nanocząstki typu core-shell, w których warstwa Pt
osadzona jest na innym metalu, pozwalają znacząco
obniżyć
ilość
wykorzystanej
Pt,
zachowując
porównywalną aktywność. Monowarstwa Pt osadzona na
Pd wykazuje także zmienione własności elektronowe, w
wyniku transferu ładunku i zmniejszenia stałej sieciowej
Pt.Eksperymentalne
badania
zmian
własności
elektronowych nanocząstek typu core-shell o różnej
grubości
warstwy
Pt
oraz
zmian
własności
elektrokatalitycznych tych nanocząstek w procesach
utleniania etanolu i kwasu mrówkowego są istotnym
krokiem w ustaleniu powiązania między własnościami
elektronowymi użytego materiału i mechanizmem reakcji.
340
Praca powstała w wyniku realizacji projektu
DEC-2011/03/D/ST5/06042 finansowanego przez Narodowe
Centrum Nauki
Reakcje elektroutleniania małych cząsteczek organicznych na nanocząstkach o
zmodyfikowanych właściwościach elektronowych
Adam Lewera*, Barbara Gralec*, Maciej T. Gorzkowski*, Justyna Piwowar*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
Lepsze zrozumienie czynników wpływających na
aktywność
katalityczną
nanocząstek
ułatwiłoby
poszukiwanie nowych materiałów o właściwościach
katalitycznych. Istnieją teorie łączące aktywność
katalityczną powierzchni metali z położeniem centrum
pasma walencyjnego, jednak pomimo intensywnych badań
wpływ właściwości elektronowych powierzchni na jej
aktywność katalityczną nie jest do końca poznany. Aby
lepiej zrozumieć jak właściwości elektronowe powierzchni
przekładają się na jej właściwości elektrokatalityczne
niezbędne jest wytworzenie i zbadanie materiałów o
celowo zmodyfikowanych właściwościach elektronowych.
S08KS09
Ponadto udział poszczególnych jednostek o różnym
powinowactwie elektronowym wpływał znacząco na
położenie poziomów HOMO i LUMO oraz na właściwości
luminescencyjne.
Zrozumienie tych zależności jest kluczowe w opracowaniu
bardziej wydajnych materiałów o właściwościach
elektrokatalitycznych.
Projekt sfinansowany przez Narodowe Centrum Nauki na
podstawie decyzji DEC-2013/09/B/ST4/00099
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS10
Elektroutlenianie etanolu na nanostopie Pt-Ru/C modyfikowanym zaadsorbowanymi jonami
PMo12O403-.
Barbara Gralec*, Justyna Piwowar*, Adam Lewera*, Paweł Kulesza*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii , Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
Pomimo wielu badań dotyczących mechanizmu
elektroutleniania etanolu na nanocząstkach różnych
metali, proces ten nie jest do końca poznany. Na znanych
materiałach elektrokatalityczne utlenianie etanolu
przebiega z dużym nadpotencjałem, nadal więc
prowadzone są badania mające na celu zwiększenie
aktywności katalizatorów tej reakcji. Przedstawione
zostanie wyjaśnienie wzrostu aktywności katalitycznej
nanocząstek Pt-Ru/C w procesie elektroutleniania etanolu
po modyfikacji powierzchni jonami PMo12O403-.
S08KS11
Na podstawie połączonych wyników różnicowej
elektrochemicznej spektrometrii mas, spektroskopii
fotoelektronów
wybijanych
promieniowaniem
rentgenowskim i woltamperometrii cyklicznej ustaliliśmy,
że obecność jonów PMo12O403- prowadzi do przyspieszenia
reakcji dehydrogenacji cząsteczki etanolu.
Pochodne diketo-pirolo-piroli (DPP): Porównanie właściwości elektrochemicznych i
spektroelektrochemicznych z symulacją DFT/TDDFT
Paweł Zassowski*, Aleksandra Kurowska*, Sandra Pluczyk*, Przemysław Data*, Rafał Jędrysiak*, Michał
Czwartosz*
*Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny, ul. Księdza Marcina Strzody 9 44-100 Gliwice,
[email protected];
Pochodne diketo-pirolo-pirolu przyciągają znaczną uwagę
ze względu na swoje interesujące właściwości
elektrochemiczne. Pośród nich, zdolność do odwracalnego
tworzenia form naładowanych, takich jak rodnikokationy
czy też rodnikoaniony wydaje się szczególnie interesująca.
W ramach badań cząsteczki poddano kompleksowej
charakterystyce,
która
obejmowała
badania
elektrochemiczne (woltametria cykliczna) oraz badania in
situ spektroelektrochemiczne (UV-Vis-Nir, EPR). Wyniki
eksperymentalne zostały porównane z symulacjami
DFT/TDDFT.
S08KS12
S08
Na podstawie uzyskanych wyników wyciągnięto wnioski o
strukturze elektronowej stanów podstawowych (położenie
poziomów HOMO i LUMO) oraz stanów naładowanych
(rozkład gęstości niesparowanego spinu).
P. Zassowski jest stypendystą w ramach projektu DoktoRIS –
Program stypendialny na rzecz innowacyjnego Śląska.
Kompozyty siarkowo-węglowe do ogniw litowo-siarkowych.
Paulina Półrolniczak*, Krzysztof Wasiński*, Mariusz Walkowiak*, Piotr Nowicki**, Robert Pietrzak**
*Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu CLAiO, ul. Forteczna 12, 61-362 Poznań,
[email protected]; **Uniwerstytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii;
W prezentowanej pracy wytworzono porowate węgle o
dużych powierzchniach właściwych z prekursorów
naturalnie występujących w przyrodzie, odpadowych skór
owoców oraz humusu z gleby. Otrzymane węgle zostały
scharakteryzowane fizykochemicznie, a następnie
zastosowane jako składnik katody siarkowej w ogniwie
litowo-siarkowym, gdzie pełniły podwójną rolę jako
dodatku zapewniającego kontakt elektryczny elektrody
oraz jako rezerwuar polisiarczków tworzących się podczas
procesu elektrochemicznego. Badania elektrochemiczne
katody węglowo-siarkowej obejmowały galwanostatyczne
ładowanie/wyładowanie, woltamperometrię cykliczną oraz
spektroskopię impedancyjną.
Pojemność odwracalna ogniwa Li-S wyniosła 1200 mAh/g z
97% wydajnością procesu.
Badania finansowane ze środków MNiSW na działalność
statutową, nr decyzji 3787/E-138/S/2014
341
S08
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS13
MODYFIKACJA STRUKTURALNA NANOCEBULEK WĘ GLOWYCH
Olena Mykhailiv*, Diana M. Bruś*, Luis Echegoyen**, Marta E. Płońska-Brzezińska*
*Uniwersytet w Białymstoku, Wydział Biologiczno-Chemiczny, ul. Hurtowa 1, 15-399 Białystok,
[email protected]; **University of Texas at El Paso, Department of Chemistry;
Nanocebulki węglowe (CNOs) ze względu na swoją
specyficzną strukturę, mają interesujące właściwości Wsparcie finansowe z NCN, Polska, SONATA BIS:
fizykochemiczne, w tym elektrochemiczne. Biorąc pod grant#2012/05/E/ST5/03800 dla M.E.P.-B.
uwagę wysoką powierzchnię właściwą i ich porowatą
strukturę są one stosowane do konstruowania
kondensatorów. Niemodyfikowane CNOs mają nieco
ograniczone właściwości gromadzenia ładunku, w związku
z tym koniecznie jest modyfikowanie ich powierzchni lub
struktury. Zaproponowano modyfikacje klatki węglowej
różnymi pierwiastkami typu : N, P, B lub S. Ze względu na
korzystne właściwości elektrochemiczne CNOs mogą być
one wykorzystywane do konstruowania kondensatorów.
S08KS14
Synteza i charakterystyka kompozytów zawierających nanocebulki węglowe oraz tlenki i
wodorotlenki metali przejściowych
Diana Małgorzata Bruś*, Olena Mykhailiv*, Luis Echegoyen**, Marta Eliza Płońska-Brzezińska*
*Uniwersytet w Białymstoku, Wydział Biologiczno-Chemiczny, Hurtowa 1, 15-399 Białystok,
[email protected]; **University of Texas at El Paso, Departament of Chemistry;
Nanocebulki węglowe (CNOs) są sferycznymi strukturami
o średnicy 5-6 nm, charakteryzujące się dużą powierzchnią
właściwą, wysoką odpornością termiczną i mechaniczną
oraz stosunkowo wysoką reaktywnością. Głównym celem
badań była synteza kompozytów zawierających CNOs oraz
tlenki/wodorotlenki cynku lub niklu, a następnie ich pełna
charakterystyka za pomocą metod badawczych takich jak:
spektroskopia IR i Ramana, skaningowa i transmisyjna
mikroskopia
elektronowa
oraz
woltamperometria
cykliczna. W efekcie uzyskano hybrydowy materiał
zawierający CNOs i nieorganiczne związki cynku i niklu w
różnych stosunkach masowych.
S08KS15
[1] Płońska-Brzezińska et al., RSC Adv. , 2013, 3, 25891-25901
[2] Palkar et al., Chem. – Asian J. , 2007, 2, 625–633
Wsparcie finansowe z NCN, Polska, SONATA BIS: grant
#2012/05/E/ST5/03800 dla M.E.P.-B.
Porowate węgle jako materiały elektrodowe kondensatoró w elektrochemicznych
Krzysztof Wasiński*, Piotr Nowicki**, Robert Pietrzak**, Paulina Półrolniczak*, Mariusz Walkowiak*
*Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu CLAiO, ul. Forteczna 12, 61-362 Poznań ,
[email protected]; **Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Chemii;
Celem
pracy
było
określnie
właściwości
elektrochemicznych porowatych węgli zastosowanych jako
materiały
elektrodowe
kondensatorów
elektrochemicznych. W prezentacji omówione zostaną
procesy
wytwarzania
materiałów
węglowych.
Przedstawione zostaną: prekursory węgli, sposoby i
warunki prowadzenia syntez oraz charakterystyka
fizykochemiczna uzyskanych materiałów.
Syntezowane materiały wykorzystano do przygotowania
elektrod
kondensatorów
elektrochemicznych
symetrycznych pracujących w alkalicznym elektrolicie
wodnym jak i elektrolicie organicznym.
342
Połączenie materiału węglowego i nieorganicznego daje
szerokie spektrum zastosowania jako materiał elektrodowy
w superkondensatorach lub w organicznych ogniwach
słonecznych.
Charakterystyka
elektrochemiczna
kondensatorów
przedstawiona zostanie w oparciu o pomiary prowadzone
technikami: galwanostatycznego ładowania/wyładowania,
woltamperometrii cyklicznej, a także elektrochemicznej
spektroskopii impedancyjnej.
This work is financially supported by National Science Center
Poland grant no. UMO-2011/03/B/ST5/01508
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS16
Biosuperkondensator na bazie kompozytu nanoceluloza/polipirol
Michał Kizling*, Krzysztof Stolarczyk*, Renata Bilewicz*, Leif Nyholm**
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093, [email protected]; **Uniwersytet w
Uppsali, Wydział Chemii
Celem naszych badań jest skonstruowanie prototypu
enzymatycznego ogniwa paliwowego zawierającego
matrycę o
rozwiniętej
powierzchni,
wysokim
przewodnictwie
i
właściwościach
pseudopojemnościowych. W rezultacie otrzymaliśmy
hybrydowe urządzenie łączące zdolności generacji prądu i
akumulacji ładunku - biosuperkondensator. Jako matrycę
do immobilizacji enzymów - dehydrogenazy fruktozy i
lakazy - zastosowano kompozyt, zawierający nanocelulozę
izolowaną z alg Cladophorae i polipirol, polimer
przewodzący charakteryzujący się wysoką pojemnością
elektryczną .
S08KS17
S08
Uzyskane ogniwo posłużyło zasileniu prototypu urządzenia
diagnostycznego - minipotencjostatu zaprojektowanego do
wykonywania pomiarów chronoamperometrycznych w
układzie dwuelektrodowym stężenia tlenu w roztworach
biomimetycznych [1].
[1] Michał Kizling et al., Electrochemistry Communications, 2015,
50, 55-59
Praca finansowana z projektu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa
Wyż szego "Diamentowy Grant" nr 0154DIA20134
Identyfikacja produktów elektroredukcji CO2 na wielowarstwowych katalizatorach
zawierających pallad
Aneta Januszewska*, Rafał Jurczakowski*, Paweł Kulesza*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, CNBCh, ul. Ż wirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa,
[email protected];
Tworzenie wielowarstwowych układów metalicznych Differential
Elechtrochemical
Mass
Spectrometry)
umożliwia wykorzystanie niebezpośredniego wpływu sprzęgająca techniki elektrochemiczne oraz spektrometrii
podkładu metalicznego do kontroli aktywności i mass.
selektywności katalizatorów. W procesie elektroredukcji
CO2 tworzenie tego typu układów umożliwia zmianę
powinowactwa powierzchni katalizatora do tlenku węgla,
który jest produktem pośrednim reakcji elektroredukcji
CO2. Przedmiotem badań jest identyfikacja gazowych i
lotnych produktów powstałych w procesie elektroredukcji
CO2 na nanostrukturalnym palladzie pokrytym
monowarstwami srebra lub miedzi. W tym celu
zastosowana została metoda DEMS (ang.
S08KS18
Mleczanowe i octanowe ciecze jonowe jako elektrolity w kondensatorach elektrochemicznych
Dawid Kasprzak*, Maciej Galiński*
*Politechnika Poznańska, WydziałTechnologii Chemicznej, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań,
[email protected];
Ciecze jonowe to klasa związków chemicznych, którymi
zainteresowanie wzrastało na przełomie kilku ostatnich
dekad. Znalazły one zastosowanie w różnych gałęziach
chemii, m. in. w elektrochemii, głównie jako elektrolity w
urządzeniach
elektrochemicznych
(akumulatorach,
kondensatorach podwójnej warstwy elektrycznej) [1,2].
Celem wystąpienia jest zaprezentowanie badań nad
właś ciwoś ciami fizykochemicznymi i elektrochemicznymi
nowych związków chemicznych, będących cieczami
jonowymi, pod kątem ich potencjalnego zastosowania jako
elektrolitów do kondensatorów podwójnej warstwy
elektrycznej.
Badaniom poddano nowo zsyntezowane ciecze bazujące na
anionach octanowych oraz mleczanowych. Syntezę
przeprowadzono metodą wymiany jonowej.
[1] M. Galiński et al., Electrochim. Acta, 2006, 51, 5567-5580
[2] B. E. Conway, Electrochemical Supercapacitors: Scientific
Fundamentals and Technological Applications, 1999
343
S08
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS19
Charakterystyka impedancyjna procesów elektrokatalitycznych z udziałem mediatorów redoks
Rafał Jurczakowski*, Piotr Połczyński *
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, CNBCh, ul. Ż wirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa,
[email protected];
Wyprowadzono teoretyczną postać impedancji układów Część parametrów została tu wyznaczona po raz pierwszy, a
elektrokatalitycznych z udziałem mediatorów redoks. W inne parametry są bardzo dobrze zgodne z wynikami
modelu tym, po raz pierwszy w sposób ścisły opisano otrzymanymi innymi metodami i opisanymi w literaturze.
impedancję układu elektrochemicznego, kontrolowanego
jednocześnie przez kinetykę przeniesienia elektronu,
dyfuzję i kinetykę reakcji chemicznej. W szczególnych
przypadkach impedancję faradajowską można uprościć do
impedancji Gerischera jednak w bardziej ogólnym ujęciu
obserwuje się wyraźne odstępstwa od tej funkcji transferu.
Nowy element impedancyjny został zastosowany do
wyznaczenia
parametrów
kinetycznych
i
termodynamicznych reakcji Fentona.
S08KS20
ELEKTROKATALITYCZNA REDUKCJA DWUTLENKU WĘ GLA Z WYKORZYSTANIEM
BIOFILMU BAKTERYJNEGO
Ewelina Seta*, Weronika Łotowska*, Paweł J. Kulesza*, Iwona A. Rutkowska*, Katarzyna Brzostek**,
Adrianna Raczkowska**
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
**Uniwersytet Warszawski, Wydział Biologii;
Elektrochemiczna konwersja dwutlenku węgla do
materiałów paliwowych jest jednym ze sposobów
wykorzystania CO2 jako substratu i zmniejszenia jego
stężenia w atmosferze. Proces ten nadal stanowi niemałe
wyzwanie, gdyż jest to reakcja bardzo wymagająca
katalitycznie.[3]
Alternatywą
może
okazać
się
zastosowanie biofilmów bakteryjnych, czyli komórek
mikroorganizmów związanych z daną powierzchnią.
Biofilmy mają właściwości elektrokatalityczne i stanowią
przewodzący
hydrożel
dla
procesów
redoks.[2]
Wykorzystanie wielościennych nanorurek węglowych lub
czerni węglowej Vulcan dodatkowo może usprawnić
proces przeniesienia ładunku.
S08KS21
[1] A. Wadas et al., Electrocatalysis, 2014, 5, 229– 234
[2] R. Stadler et al., Electrochimica Acta, 2008, 54, 91-99
[3] E. E. Benson et al., Chemical Society reviews, 2009, 38, 89-99
Wysokotemperaturowy superkondensator węgiel-węgiel z cieczą jonową/sulfolanem oraz cieczą
jonową jako niepalnym elektrolitem.
Natalia Kusa*, Beata Kurc*, Paweł Jakóbczyk*
*Politechnika Poznańska, WydziałTechnologii Chemicznej, Pl. Marii Skłodowskiej- Curie 5, 60-965
Poznań, [email protected];
Superkondesatory mają możliwość zmagazynowania
energii, tworząc podwójną warstwę elektryczną na
powierzchni elektrod [1]. Mają one szerokie zastosowanie
w elektronice, jednak obecnie prowadzone są badania nad
zastosowaniem ich w pojazdach hybrydowych. Elektrolity
w superkondensatorze pracującym w pojazdach
hybrydowych muszą charakteryzować się: niską
prężnością par, wysoką stabilnością termiczną oraz
szerokim oknem elektrochemicznym [2].
344
Ponadto obiecujące okazują się też być nowe
elektrokatalityczne materiały, takie jak makromolekularny
kompleks palladu(II) z zasadą Schiffa lub związki
porfirynowe.[1]
Superkondensator składający się z elektrod w postaci
włókniny węglowej oraz elektrolitu MPPyrNTf2 (ciecz
jonowa) + TMS (sulfolan) został poddany badaniu metodą
galwanostatycznego ładowania/wyładowania przy napięciu
2,5V w temperaturze 90° C (1000 cykli bez zmiany
oporności). Najwyższą wartość pojemności ok. 160 F g-1
uzyskano przy prądzie wielkości 5mA.
[1] A. Balducci et al., Journal of Power Sources, 2007, 165, 922-927
[2] J. R. Miller et al., Science, 2008, 321, 651-652
03/31/DSMK/0284
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS22
Influence of carbon nanotubes functionalization on properties of nanocomposites based on
electroactive polymer.
Anna Dettlaff*, Monika Wilamowska*
*Politechnika Gdańska, WydziałChemiczny, ul. Gabriela Narutowicza 11/12, [email protected];
Carbonaceous materials has become the focus of intensive
research for supercapacitor application due to their high
surface area, conductivity and very good mechanical
properties. Combining carbon materials, exhibiting electric
double-layer capacitance, with pseudocapacitive materials
(e.g. electroactive polymers) may bring benefits in the
form of improved electrochemical properties such as
increased capacity and longer cycle life. This work is about
nanocomposites based on functionalized carbon nanotubes
(CNTs) and poly(3,4-ethylene dioxythiophene) pEDOT.
S08KS23
Functionalization of CNTs has significant impact on their
dispersion process, which in turn, is important for
reproducibility and electrochemical properties of the
composite pEDOT/CNTs layers.
The financial support from Norway Grants in the
Polish-Norwegian Research Programme (Small Grant Scheme).
Elektrokatalityczne utlenianie etanolu na nanostopach Pt-Rh
Justyna Piwowar*, Barbara Gralec*, Adam Lewera*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
Ciągle trwają poszukiwania bardziej selektywnych i
aktywnych katalizatorów reakcji elektrokatalitycznego
utleniania etanolu. Wykazano, że nanostopy platyny z
innymi metalami wykazują korzystne zmiany aktywności
katalitycznej. Pod tym względem nanostopy zawierające
platynę i rod są szczególnie obiecujące, gdyż podejrzewa
się, że dodatek rodu powoduje aktywację wiązania
węgiel-węgiel w cząsteczce etanolu, przez co w procesie
elektroutleniania etanolu na układach zawierających rod
wzrasta ilość powstającego dwutlenku węgla – produktu
całkowitego utlenienia etanolu. W przypadku innych
nanostopów dominują produkty częściowego utlenienia
etanolu.
S08KS24
S08
Przedstawione zostaną wyniki badań wpływu zawartości
rodu w nanostopach Pt-Rh na proces elektrokatalitycznego
utleniania etanolu.
Projekt sfinansowany przez Narodowe Centrum Nauki na
podstawie decyzji DEC-2013/09/B/ST4/00099
Elektrochemicznie kontrolowana polimeryzacja rodnikowa z przeniesieniem atomu (eATRP)
Paweł Chmielarz*, Andrzej Sobkowiak*
*Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemii, Katedra Chemii Fizycznej, al. Powstańców Warszawy 6,
35-959 Rzeszów, [email protected];
Metoda eATRP wykorzystuje elektrochemiczną kontrolę
stosunku stężeń aktywatora do dezaktywatora poprzez
dobór odpowiedniego potencjału lub natężenia prądu,
które umożliwiają sterowanie szybkością polimeryzacji
[1,2]. Metodę eATRP z powodzeniem zastosowano do
wytwarzania materiałów polimerowych o różnej
strukturze i architekturze, np. polimerów gwiaździstych
[3]. Jednak większe zainteresowanie wywołują kopolimery
blokowe, stosowane jako błony i elastomery. Opierając się
na tego typu doniesieniach zaproponowano koncepcję
syntezy hydrofobowych kopolimerów blokowych.
[1] Piotr Król et al., Progress in Organic Coatings, 2014, 77, 913-948
[2] Paweł Chmielarz et al., Polymer, 2015, 60, 302-307
[3] Sangwoo Park et al., Angewandte Chemie International Edition,
2015, 54, 2388-2392
Praca naukowa finansowana przez Politechnikę Rzeszowską w
ramach działalności statutowej.
345
S08
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS25
Elektrokatalityczne działanie nanocząstek metali szlachetnych na dynamikę transportu
ładunku w cieczach jonowych zawierających parę redoks jod/jodki
Justyna Orłowska*, Iwona A. Rutkowska*, Paweł J. Kulesza*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii , Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
Dzięki swoim właściwościom ciecze jonowe znajdują
szerokie zastosowanie m.in. jako elektrolity w
barwnikowych ogniwach słonecznych (DSSC)[1]. Ze
względu na znaczną lepkość ciecze jonowe zawierające
mediatory redoks (np. parę I3-/I-) charakteryzowałyby się
efektywnie wolnym przeniesieniem ładunku i transportem
masy. Z naszych badań wynika, że wprowadzenie
nanostrukturalnej Pt (nPt) do układu prowadzi do
rozerwania wiązania I-I w I2 czy I3-, co powoduje szybką
samowymianę elektronu. W odpowiednich warunkach
transport ładunku odbywa się więc bez konieczności
dyfuzji jodu i jodków do powierzchni elektrody.
S08KS26
Obecnie prowadzimy także badania nad poprawą
wydajności
pracy
fotoanod
wytworzonych
z
mezoporowatego tlenku wolframu domieszkowanego i
modyfikowanego nanocząstkami złota (stabilizowanymi
fosfomolibdenami).
Wykorzystanie katalizatorów mikrobiologicznych w procesach elektrodowych
Weronika A. Łotowska*, Ewelina Seta*, Ewelina Szaniewska*, Iwona A. Rutkowska*, Paweł J. Kulesza*,
Katarzyna Brzostek**
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, Krakowskie Przedmieś cie 26/28, 00-927 Warszawa,
[email protected]; **Uniwersytet Warszawski, Wydział Biologii
W badaniach wykorzystano unikalne zdolności bakterii do
katalizowania procesów elektrodowych. Zastosowanie
woltamperometrii cyklicznej oraz woltamperometrii
pulsowej różnicowej pozwoliło na zaobserwowanie
elektroaktywności komórek bakterii Gram-ujemnych
hodowanych na powierzchni elektrod. Dynamika
dystrybucji ładunku i stabilność układu została
wzmocniona poprzez wprowadzenie wielościennych
nanorurek węglowych modyfikowanych ultra cienkimi
warstwami kwasu benzopirolowego.
346
[1] I. A. Rutkowska et al., ChemSussChem- zaakceptowane, 2015,
0000, 000
[2] R. Kawano et al., Journal of Photochemistry and Photobiology
A: Chemistry , 2004, 164, 87-92
NANOSTRUKTURALNE UKŁADY NIEORGANICZNE O WŁAŚCIWOŚCIACH
ELEKTROKATALITYCZNYCH
Paweł J. KULESZA*, Iwona A. Rutkowska*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul Krakowskie Przedmieś cie 26/28,
[email protected];
W technologii niskotemperaturowych ogniw paliwowych
rozważa się katalityczne nanocząstki metali szlachetnych
(lub ich stopy i kompozyty) takich jak platyna, ruten czy
pallad. Konieczne jest jednak zastosowanie odpowiednich
nośników (np. węglowych) czy matryc (np. tlenkowych)
zdolnych nie tylko do stabilizowania, ale i do
specyficznego oddziaływania z rozdrobnionymi centrami
katalitycznymi. Przedmiotem naszych zainteresowań jest
efektywna redukcja tlenu oraz reakcje elektroutleniania
małych cząsteczek organicznych, w tym kwasu
mrówkowego, eteru dimetylowego oraz metanolu i
etanolu.
S08KS27
Stwierdziliśmy silne oddziaływania katalityczne zarówno
nPt jak i nPd. Udoskonalone w ten sposób elektrolity
zastosowane w DSSC pozwoliły na poprawę ich
parametrów fizykochemicznych[2].
Współistnienie powyższych składników oraz kompleksów
porfirynowych doprowadziło do efektu synergicznego, który
wiąże się z przesunięciem potencjałów w procesie redukcji
tlenu oraz nadtlenku wodoru w kierunku wartości bardziej
dodatnich oraz ze wzrostem gęstości prądów redukcji.
KOMUNIKATY SEKCYJNE
S08KS28
Elektrochemiczne zachowanie stopów aluminium w wodnych środowiskach alkalicznych
Joanna Wysocka*, Stefan Krakowiak*, Kazimierz Darowicki*
*Politechnika Gdańska, WydziałChemiczny, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk,
[email protected];
Korozja aluminium i jego stopów w wodnych
środowiskach alkalicznych zachodzi w wyniku
szkodliwego oddziaływania jonów hydroksylowych OH-,
które powodują rozpuszczanie ochronnej warstwy
pasywnej. Szybkość tego procesu zależy od stężenia jonów
OH- oraz jonów tetrahydroksyglinianowych Al(OH)4- w
obszarze zewnętrznej warstwy Helmholtza. Korozja
aluminium i jego stopów w roztworach zasadowych
przebiega pod kontrolą anodową.
S08KS29
S08
Reakcje roztwarzania aluminium, przebiegające w obecności
tlenkowej warstwy pasywnej, można podzielić na
bezpośrednie rozpuszczanie metalu w wyniku ruchu jonów
aluminium przez warstwę do elektrolitu oraz pośrednie
rozpuszczanie metalu połączone z formowaniem się i
roztwarzaniem warstwy pasywnej.
Ocena aktywności katalitycznej katody ogniwa paliwowego
Łukasz Gaweł*
*Politechnika Gdańska, WydziałChemiczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk,
[email protected];
Dzięki wykorzystaniu metanolu, jako bezpośredniego Zaprezentowano model zastępczy opisujący zachowanie
źródła zasilania w ogniwach paliwowych, otworzyły się katody oraz porównano zmiany jej parametrów wraz ze
nowe możliwości rozwoju w dziedzinie zasilania zmianą temperatury i obciążenia.
mobilnych urządzeń. Jednakże do tej pory nie była
możliwa dokładna analiza pracy ogniwa paliwowego.
Prezentacja zawiera zastosowanie analizy impedancyjnej
w celu diagnostyki katody ogniwa paliwowego zasilanego
metanolem w różnych temperaturach pracy. W tym celu
została
wykorzystana
technika
Dynamicznej
Elektrochemicznej Spektroskopii Impedancyjnej sprzężona
z techniką stałoprądową. Dzięki temu możliwe było
zaobserwowanie zmian właściwości katody w ogniwie
pracującym w rzeczywistych warunkach pracy.
S08KS30
Zastosowanie mikroskopii sił atomowych w badaniach metali i stopó w
Artur Zieliński*
*Politechnika Gdańska, WydziałChemiczny, ul. Gabriela Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk,
[email protected];
Technika mikroskopii sił atomowych (AFM) umożliwia
synchroniczną rejestrację topografii powierzchni próbki
oraz różnorodnych oddziaływań pomiędzy nią a ostrzem
sondy. Jako przykłady wymienione mogą być techniki
takie jak mikroskopia rezystancji rozproszenia (SSRM),
mikroskopia sondy Kelvina (SKPM) nanoskalowa
mikroskopia impedancyjna (NIM). Powyższe techniki
umożliwiają
korelacje
struktury
materiałów
niejednorodnych
z
rozkładem
ich
własności
fizykochemicznych
takich
jak,
przykładowo
przewodnictwo elektryczne.
W ramach niniejszej prezentacji przedstawione zostaną
możliwości wykorzystania kombinowanych technik na bazie
AFM do badań własności stopów o istotnym znaczeniu
przemysłowym.
347
S08
POSTERY
S08P01
MoS2 as anode for lithium rechargeable batteries.
Beata Kurc*
*Politechnika Poznańska, WydziałTechnologii Chemicznej, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań,
[email protected];
Molybdenum disulfide with intercalation structure is a
good choice because it has a much better performance than
other rechargeable batteries, especially for its high energy
density and abundant sources in nature. In order to obtain
discharge– charge profile of MoS2 anode, the cell was
subjected to several cycles at a constant current mode. In
the discharge curve an initial open circuit voltage of 2.75 V
was observed, which dropped continuously to 0.01 V.
During that course there appeared two plateau regions
around 1.05 V and 0.52 V, but the following cycles do not
show the plateau of 1.
S08P02
[1] Kun Chang et al., Journal Materials Science, 2011, 21, 6251-6257
[2] Kun Chang and Weixiang Chen*, Chemistry Communication,
2011, 47, 4252-4254
[3] Guannghui Guo et al., Journal Materials Science, 2005, 40,
2557-2559
This work was supported by Poznan University research grant:
03/31/DSMK/0301.
Ogniwa sodowo-jonowe z anodą grafenową
Paweł Jakóbczyk*, Ewelina Rudnicka*
*Politechnika Poznańska, WydziałTechnologii Chemicznej, pl. Marii Skłodowskiej-Curie 5, 60-965
Poznań, [email protected];
W ostatnich dwóch latach obserwowany jest wyraźny
wzrost zainteresowania ogniwami sodowo-jonowymi
(Na-ion). Może to być związane z niską ceną i
powszechnością sodu. Jednak ze względu na wielkość
jonów sodu oraz brak zdolności tworzenia struktur
tetraedrycznych, najpowszechniejszy materiał anodowy
jakim jest grafit w ogniwach litowo-jonych, nie może być
zastosowany w układach Na-ion z powodu braku insercji
jonów sodu [1-3]. W tym celu postanowiono zbadać jako
materiał anodowy grafen w elektrolitach klasycznych oraz
w
cieczach
jonowych.
Materiały
elektrodowe
scharakteryzowano za pomocą elektronowego mikroskopu
skaningowego (SEM) oraz transmisyjnego (TEM).
S08P03
5 V, which is due to the formation of solid electrolyte
interphase (SEI). It was demonstrated that the MoS2 anode
exhibited high reversible capacity and excellent cyclic
stability.
Ponadto
przeprowadzono
elektrochemiczne.
podstawowe
badania
[1] M. D. Slater et al., Adv. Funct. Mater. , 2013, 23, 947-958
[2] B. Jache et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2014, 53,
10169-10173
[3] P. Thomas et al., Electrochim. Acta, 2002, 47, 3303-3307
Finansowane przez 03/31/DSMK/0301
Elektrochemiczne utlenianie metanolu na elektrodach warstwowych typu Ti/Ni/Pd i Ti/Pd
Tomasz Rozmanowski*, Piotr Krawczyk*
*Politechnika Poznańska, WydziałTechnologii Chemicznej, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań,
[email protected];
Celem badań było określenie aktywności warstwowych Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że
materiałów elektrodowych Ti/Ni/Pd i Ti/Pd w procesie obecność warstwy niklu ma istotny wpływ na mechanizm
elektroutleniania
metanolu.
Kompozyt
Ti/Ni/Pd procesu elektroutleniania metanolu.
otrzymany został metodą dwustopniową. W pierwszym
etapie, w wyniku procesu elektrochemicznego osadzania
warstwy Ni na siatce tytanowej otrzymano kompozyt
Ti/Ni. Następnie, na układzie Ti/Ni chemicznie osadzono
warstwę palladu. Kompozyt Ti/Pd otrzymano poprzez
elektrochemiczne osadzenie Pd na siatce tytanowej. Proces
elektrochemicznego utleniania metanolu na elektrodach
Ti/Ni/Pd
i
Ti/Pd
zbadano
stosując
metodę
woltamperometrii cyklicznej.
348
POSTERY
S08P04
Charakterystyka elektrody modyfikowanej kompleksem Mn(III) z izocyklamem
immobilizowanym w Nafionie
Danuta Tomczyk*, Paweł Urbaniak*, Grzegorz Andrijewski*, Sławomira Skrzypek*
*Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, ul. Tamka 12, 91-403 Łódź, [email protected];
Elektrody modyfikowane stanowią rozwiązanie problemu
związanego z oddzieleniem produktów katalizy od
mediatora.
Związanie jednordzeniowego kompleksu Mn(III) z
izocyklamem w sposób trwały z powierzchnią elektrody,
poprzez immobilizację kompleksu w Nafionie, umożliwiło
uzyskanie elektrody modyfikowanej dwurdzeniowym
kompleksem [MnIIIMnIII(μ-O)2izocyklam2]Cl2, co jest
szczególnie istotne ze względu na wyższy potencjał
utleniania
dimeru
od
potencjału
utleniania
jednordzeniowego kompleksu.
S08P05
Większa tendencja jednordzeniowego kompleksu do
dimeryzacji w środowisku polimeru niż w wodzie pozwoliła
na uzyskanie stabilnej elektrody modyfikowanej. Analizę
kinetyki i mechanizmów procesów elektrodowych
mediatora badano metodą woltamperometrii cyklicznej,
chronoamperometrii i chronokulometrii.
Transport ładunku przez elektrodę modyfikowaną polimerem kompleksu Ni(II) z
(±)-trans-N,N’-bis(salicylideno)-1,2-cycloheksanodiaminanikiel(II)
Danuta Tomczyk*, Wiktor Bukowski**, Karol Bester**, Paweł Urbaniak*, Sławomira Skrzypek*, Grzegorz
Andrijewski*
*Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, ul. Tamka 12, 91-403 Łódź , [email protected];
**Politechnika Rzeszowska, Katedra Technologii i Materiałoznawstwa ;
Kompleksy Ni(II) z salenem i jego pochodnymi, z
zablokowanymi pozycjami orto i para w ugrupowaniach
fenolanowych znajdują zastosowanie w modyfikacji
elektrod [1].
W
wyniku
anodowej
elektropolimeryzacji
(±)-trans-N,N’-bis(salicylideno)-1,2-cycloheksanodiaminaniklu(II)
otrzymaliśmy
elektrodę
modyfikowaną
polimerem przewodzącym - PtCM poly[Nisalcn]. Metodą
woltamperometrii cyklicznej zbadaliśmy wpływ grubości
warstw na transport ładunku przez film polimerowy.
S08P06
S08
Wykazaliśmy, że utlenianie filmów polimerowych w
zakresie
potencjałów
odpowiadającym
utlenianiu
ugrupowań
fenolanowych
do
makrokationów
fenoksoniowych
utrudnia
transport
ładunku,
w
przeciwieństwie do tego procesu realizowanego w zakresie
potencjałów
ograniczonym
do
otrzymywania
makrorodników fenoksylowych.
[1] J. Tedim et al., Synthetic Metals, 2011, 161, 680 - 691
Procesy elektroredukcji selenofenowych pochodnych ketonów i tioketonów
Sławomir Domagała*, Krzysztof Gębicki, Małgorzata Celeda, Grzegorz Mlostoń**
*Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Kat. Chem. Nieorg. i Analit., 91-403 Łódź, ul. Tamka 12,
[email protected]; **Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Kat. Chem. Org. i Stos.
Tioketony charakteryzują się wysoką reaktywnością w roli
dienofili oraz dipolarofili. Mając na uwadze znaczenie
związków heteroarylowych dla uzyskiwania odpowiednich
właściwości materiałowych oraz aktywności biologicznej
przeprowadzono szereg syntez heteroaromatycznych
ketonów, z których następnie stosując odczynnik
Lawesson’a otrzymano odpowiednie pochodne tioketonów
zawierających podstawniki heteroarylowe, takie jak:
selenofen oraz chlorofenyl, nitrofenyl, trifluorometanofenyl, metoksyfenyl i tolilofenyl. Celem pracy było
zbadanie metodą woltamperometrii cyklicznej procesów
elektroredukcji nowo otrzymanych związków.
Wyznaczono wartości potencjałów ich redukcji i utleniania,
zbadano wpływ efektów indukcyjnych oraz zaproponowano
prawdopodobny mechanizm reakcji elektrodowych.
Praca finansowana ze środków Narodowego Centrum Nauki w
ramach Projektu MAESTRO 3 Dec-2012/06/A/ST5/00219
349
S08
POSTERY
S08P07
Elektrokatalityczne właściwoś ci pochodnych diferrocenylotioketonu
Sławomir Domagała*, Róża Hamera, Małgorzata Celeda, Grzegorz Mlostoń**
*Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Kat. Chem. Nieorg. i Analit., 91-403 Łódź, ul. Tamka 12,
[email protected]; **Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Kat. Chem. Org. i Stos.
Stosując odczynnik Lawesson’a otrzymano odpowiednie
pochodne
tioketonów
zawierające
podstawniki
ferrocenylowe. Obecność jonów żelaza stwarza możliwość
wykorzystania tych związków jako katalizatorów redoks w
procesach utleniania. Celem pracy było zbadanie
elektrokatalitycznych właściwości nowo otrzymanych pochodnych
diferrocenylotioketonu
w
procesach
utleniania pochodnych 1,4-hydrochinonu.
Na
podstawie
analizy
wykonanych
pomiarów
woltamperometrycznych stwierdzono, że unieruchomienie
pochodnych diferrocenylotioketonu na złocie powoduje
zwię kszenie wartości prądów utleniania 1,4-hydrochinonów
oraz nieznaczne przesunię cie ich potencjałów utleniania w
kierunku niższych wartości co potwierdza mediatorowe
właściwości tych związków.
Praca finansowana ze środków Narodowego Centrum Nauki w
ramach Projektu MAESTRO 3 Dec-2012/06/A/ST5/00219
S08P08
INTERAKCJE POCHODNYCH 9,10-ANTRACHINONU Z TLENEM – BADANIA
ELEKTROCHEMICZNE
Wioleta Białobrzeska*, Paweł Niedziałkowski*, Elżbieta Wnuk*, Tadeusz Ossowski*
*Uniwersytet Gdański, WydziałChemii, ul. Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk,
[email protected];
Pochodne 9,10-Antrachinonów występują w strukturze
wielu leków przeciwnowotworowych. Związki te należą do
oddzielnej
grupy
nazywanej
antybiotykami
antracyklinowymi. Antybiotyki antracyklinowe, są
jednymi z najpowszechniej stosowanymi lekami w
leczeniu wielu chorób nowotworowych. Pochodne
9,10-antrachinonowe odgrywają również ważną rolę w
procesach redoks ze względu na tworzenie wolnych
rodników tlenu. Reaktywne formy tlenu powstają głównie
w komórkach w warunkach fizjologicznych podczas wielu
procesów metabolicznych.
S08P09
Właściwości elektrochemiczne i spektroelektrochemiczne związków liniowych i gwiaździstych
opartych o rdzeń triazyny
Paweł Zassowski*, Aleksandra Kurowska*, Mieczysław Łapkowski*
*Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny, ul. Księ dza Marcina Strzody 9 44-100 Gliwice,
[email protected];
Związki skoniugowane o budowie gwiaździstej przyciągają
coraz większą uwagę, jako że powinny wykazywać się
lepszą wydajnością w urządzeniach optoelektronicznych
takich jak diody OLED czy urządzenia elektrochromowe w
porównaniu do cząsteczek liniowych. W celu
zobrazowania różnic pomiędzy związkami o budowie
liniowej i gwiaździstej zsyntezowano cząsteczki oparte o
rdzeń
triazyny
podstawione
jednostkami
3-aminokarbazolu. Otrzymane związki wykazywały różne
właściwości elektrochemiczne. Ponadto stwierdzono iż
badane cząsteczki ulegają elektropolimeryzacji, tworząc
warstwy na elektrodzie.
350
Przedmiotem prezentowanych badań są studia oraz
elektrochemiczna charakterystyka wybranych pochodnych
9,10-antrachinonu i ich oddziaływania z tlenem,
cząsteczkowym. Badania przeprowadzono w roztworze
DMSO w obecności 0.1 TBAP w różnych stężeniach tlenu.
Uzyskane elektroaktywne polimery zostały przebadane przy
pomocy woltametrii cyklicznej, jak i przy pomocy metod
spektroelektrochemicznych
takich
jak
EPR
oraz
UV-Vis-NiR.
Praca powstała w wyniku realizacji projektu 2013/11/N/ST5/02004
finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki
POSTERY
S08P10
Elektrochemiczne oznaczanie paracetamolu z wykorzystaniem elektrod modyfikowanych
warstwami kompozytowymi na bazie PEDOT.
Paweł Krzyczmonik*, Karolina Sipa*, Sławomira Skrzypek*, Ewelina Socha*
*Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Nieorganicznej, ul. Tamka 12, 91-403 Łódź ,
[email protected];
Przedstawiamy zastosowania elektrod modyfikowanych
warstwami kompozytów poli(3,4- etylenodioksytiofenu)
(PEDOT) i soli litowej kw. polistyrenosulfonowego (PSSLi)
oraz ich kompozytów z wielościennymi nanorurekami
węglowymi (MWCNT) do oznaczania paracetamolu. W
wyniku przeprowadzonych badań wykazano możliwość
stosowania elektrody GCE/PEDOT:PSSLi do oznaczania
paracetamolu
metodą
woltamperometrii
DPV.
Opracowano też metodę oznaczania paracetamolu za
pomocą adsorpcyjnej woltamperometrii strippingowej na
elektrodach GCE/PEDOT:MWCNT:PSSLi.
S08P11
Zbadano również wpływ takich interferentów jak kw.
askorbinowy, dopamina, adrenalina i kw. moczowy na
wyniki oznaczenia. Ustalono, iż jedynie kw. moczowy ma
wpływ na otrzymywane wyniki, natomiast pozostałe
substancje nie wpływały na uzyskiwane wyniki.
Charakterystyka elektrochemiczna elektrody Pt modyfikowanej kompozytem PEDOT i só l
litowa kwasu polistyrenosulfonowego.
Paweł Krzyczmonik*
*Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Nieorganicznej, ul. Tamka 12, 91-403 Łódź ,
[email protected];
Badano elektrodę Pt modyfikowaną warstwami PEDOT i
soli litowej kw. polistyrenosulfonowego (PSSLi). Warstwy
były syntezowane z roztworów wodnych zawierających
etylenodioksytioten oraz PSSLi. Elektropolimeryzację
przeprowadzono metodą potencjostatyczną przy potencjale
E=1.0V i czasach od 3s do 50s. Badany materiał ma znaleźć
zastosowanie w tworzeniu elektrod dla elektroanalizy. W
związku z tym jednym z wymogów było otrzymywanie
cienkich warstw, które będą dawały niskie prądy przy
potencjałach podwójnej warstwy elektrycznej.
S08P12
S08
Elektrosynteza z roztworów wodnych przy krótkich czasach,
rzędu sekund dawała bardzo cienkie pokrycia, które
nadawały się do dalszych zastosowań. Stosując
woltamperometrię cykliczną, chronokulometrię i EIS
zbadano
właściwości
elektrochemiczne
elektrod
Pt/PEDOT:PSSLi.
Wpływ podstawienia jednostek elektrono-donorowych na właściwoś ci elektrochemiczne i
spektralne pochodnych 3,4-diazolowych
Aleksandra Kurowska*, Paweł Zassowski*, Wojciech Domagała*, Mieczysław Łapkowski*, Alexander S.
Fisyuk**, Anastasia S. Kostyuchenko**
*Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny, ul. ks. M. Strzody 9, 44-100 Gliwice,
[email protected]; **Omsk F. M. Dostoevsky State University;
W ostatnich latach π-skoniugowane cząsteczki organiczne
cieszą się coraz większym zainteresowaniem ze względu
na możliwość ich zastosowań w optoelektronice.
Przedmiotem
badań
była
charakterystyka
elektrochemiczna
i
spektroskopowa
pochodnych
3,4-diazoli różniących się rodzajem heteroatomu w
jednostce akceptorowej jak i miejscem podstawienia
bocznych
jednostek
donorowych.
Właściwości
monomerów oraz otrzymanych warstw polimerowych
zostały określone za pomocą woltamperometrii cyklicznej,
spektroskopii
UV-Vis-NIR
oraz
spektroskopii
fluorescencji. Na podstawie przeprowadzonych badań
stwierdzono,
iż modyfikacje strukturalne mają istotny wpływ na
wydajność kwantową fluorescencji, wartość potencjału
jonizacji oraz powinowactwa elektronowego monomerów i
otrzymanych warstw polimerowych.
Praca powstała w wyniku realizacji projektu
DEC-2011/03/D/ST5/06042 finansowanego przez Narodowe
Centrum Nauki
351
S08
POSTERY
S08P13
Foto-elektrochemiczne właściwości i organizacja warstwy modyfikowanych kompleksó w
antenowych fotosystemu II (mLHCII) na porowatym graficie
Paulina Piotrowska*, Magdalena Maj-Żurawska**, Maciej Garstka*, Łucja Kowalewska*, Magdalena Łazicka*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Biologii, ul. Krakowskie Przedmieś cie 26/28, 00-927 Warszawa,
[email protected]; **Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii;
Kompleks antenowy fotosystemu II (LHCII) uczestniczy w
procesie foto-elektrochemicznej konwersji energii
świetlnej w błonach tylakoidów[1]. Zbadano właściwości
fotoelektrochemiczne
mLHCII
sieciowanego
glutaraldehydem organizującego się na powierzchni i w
porach
elektrody
grafitowej.
Wykorzystano
Woltamperometrie
Cykliczną(CV)
i
Różnicową
Plusową(DPV) do scharakteryzowania potencjałów
związanych z reakcjami redoks dla różnych stopni
agregacji
mLHCII.
Do
zobrazowania
warstwy
wykorzystano techniki mikroskopii SEM i AFM.
S08P14
Zaobserwowano
wpływ
przyłożonego
potencjału
utleniającego
i
redukującego
na
intensywność
generowanego
fotoprądu
wykorzystując
technikę
chronoamperometryczną. Opór warstwy mLHCII oraz
zaproponowany obwód zastępczy wyznaczono z
wykorzystaniem Spektroskopii Impedancyjnej(EIS)[2].
[1] J.S. Daniels et al., Electroanalysis, 2007, 12, 1239-1257
[2] M. Nagata et al., ACS Macro Lett., 2012, 1, 296-299
Projekt finansowany przez Narodowego Centrum Nauki, decyzja
nr DEC-2013/09/B/NZ1/01111
Woltamperometryczne oznaczanie antyutleniaczy syntetycznych w preparatach
farmaceutycznych
Magdalena Jakubczyk*, Sławomir Michałkiewicz*
*Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, Instytut Chemii, ul. Świętokrzyska 15G, 25-406 Kielce,
[email protected];
Opracowano woltameprometryczną metodę oznaczania Zaproponowana metoda jest dokładna, precyzyjna, a
antyutleniaczy
syntetycznych
w
preparatach zastosowanie kwasu octowego sprawia, że jest bezpieczna
farmaceutycznych. Jako elektrodę pracującą zastosowano dla środowiska i zgodna z zasadami zielonej chemii.
mikroelektrodę z włókna węglowego o średnicy 35.4 μm.
Badania prowadzono przy użyciu techniki pulsowej
różnicowej (DPV). Środowiskiem do badań była
mieszanina lodowatego kwasu octowego z 20%
acetonitrylu (v/v) zawierająca 0.1 M nadchloran sodu jako
elektrolit podstawowy. Zastosowany skład roztworu
umożliwia wyizolowanie sygnału pochodzącego od
utleniania antyoksydantów bez konieczności ich
wydzielania z matrycy. Zawartość przeciwutleniaczy
badano metodą wielokrotnego dodatku wzorca.
S08P15
WŁAŚCIWOŚCI ELEKTROKATALITYCZNE STOPU Pd-Ni OTRZYMYWANEGO
ELEKTROCHEMICZNIE
Andrzej Leniart*, Sławomira Skrzypek*, Barbara Burnat*, Mariola Brycht*
*Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, ul. Tamka 12, 91-403 Łódź , [email protected];
Celem pracy było elektrochemiczne otrzymanie warstw
stopu Pd-Ni na powierzchni polikrystalicznego złota oraz
wstępne określenie ich właściwości katalitycznych w
procesach elektroutleniania związków organicznych takich
jak: izopropanol i aldehyd mrówkowy.
Przeprowadzono charakterystykę elektrochemiczną i
topograficzną otrzymanych warstw stopu Pd-Ni za pomocą
woltamperometrii cyklicznej (CV) oraz skaningowej
mikroskopii tunelowej (STM). Zbadano wpływ środowiska
na procesy elektroutleniania izopropanolu i aldehydu
mrówkowego.
352
Na podstawie pomiarów woltamperogramów CV
stwierdzono, że w środowisku chloranu (VII) sodu
otrzymane warstwy stopu Pd-Ni wykazują największą
aktywność katalityczną w procesie elektroutleniania
badanych związków a najmniejszą w środowisku
wodorotlenku sodu.
POSTERY
S08P16
Właściwości fizyczne nowych mieszanin eutektycznych cieczy jonowych zawierających kation
1-alkilo-1-metylopirolidyniowy
Olga Stolarska*, Hector Rodriguez**, Teresa Łuczak*, Marcin Śmiglak***
*Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań , [email protected];
**Department of Chemical Engineering, USC, Spain; ***Poznań ski Park Naukowo-Technologiczny, Poznań
Baterie litowo-jonowe, w których elektrolitem są sole litu
rozpuszczone w rozpuszczalnikach organicznych, są
powszechnie stosowane ze względu na swoje specyficzne
właściwości,takie jak wysoka wydajność czy gęstość
energii. Ograniczeniem w ich użyciu jest jednak wysoka
lotność i łatwopalność rozpuszczalników organicznych.
Ciecze jonowe, ze względu na swoją stabilność chemiczną,
niepalność, niską prężność par, przewodnictwo oraz
szeroki zakres stabilności elektrochemicznej, mogą być z
powodzeniem stosowane jako zamienniki dla tych
rozpuszczalników.
S08P17
S08
Mieszaninę eutektyczną pirolidyniowych cieczy jonowych, o
temperaturze topnienia 274 K, składająca się z czterech
różnych jonów znanych ze swoich dobrych właściwości
elektrochemicznych, zbadano pod kątem potencjalnego
zastosowania w elektrochemii.
[1] H. Ohno, Electrochemical Aspects of Ionic Liquids, 2005
[2] H. Zhenga et al., Electrochimica Acta, 2006, 52, 1556– 1562
[3] T. Nagaura et al., Prog. Batt. Solar Cells, 1991, 9, 209
Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki w ramach
programu SONATA nr 2011/03/D/ST5/06200.
Procesy elektrosorpcji wodoru w monowarstwach palladu osadzonych na nanocząstkach
platyny
Hubert Szabat*, Piotr Połczyński*, Rafał Jurczakowski*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, CNBCh, ul. Ż wirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa,
[email protected];
Zbadano procesy elektrosorpcji wodoru w monowarstwach
palladu (1-10 ML) osadzonych na czystych, tj.
niepokrytych surfaktantami, nanocząstkach platyny o
średnim rozmiarze 4 nm. Badania zostały przeprowadzone
metodami elektrochemicznymi w środowisku protycznym.
Wyniki zestawiono z analogicznymi pomiarami
przeprowadzonymi dla monowarstw Pd osadzonych na
polikrystalicznej elektrodzie platynowej. Rezultaty
świadczą o silnym wpływie podkładu na procesy adsorpcji
i absorpcji wodoru na/w metalicznym palladzie.
S08P18
Wpływ użytego materiału węglowego na właściwości elektrochemiczne i elektroanalityczne
elektrod ceramicznych (CCE)
Barbara Burnat*, Justyna Robak*, Sławomira Skrzypek*, Mariola Brycht*
*Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, ul. Tamka 12, 91-403 Łódź , [email protected];
Celem badań było wytworzenie ceramicznych elektrod na
bazie węgla, w których standardowo stosowany proszek
grafitowy został zastąpiony w całości nanorurkami
węglowymi (MWCNT) oraz węglem diamentopodobnym
(DLC).
Elektrody ceramiczne wytwarzane były z wykorzystaniem
technologii zol-żel, opartej na reakcjach hydrolizy i
kondensacji zachodzących po zmieszaniu ze sobą
prekursora
krzemowego,
rozpuszczalnika,
oraz
katalizatora. Do uzyskanej porowatej matrycy krzemowej
wprowadzany był odpowiedni materiał węglowy. Tak
przygotowane elektrody wykorzystano do oznaczenia
związku biologicznie czynnego - estradiolu.
Pomiary
prowadzone
były
metodami
woltamperometrycznymi (SWV, DPV). Przeprowadzono
optymalizację parametrów pomiarowych oraz walidację
opracowanej procedury pomiarowej.
Badania sfinansowano z dotacji celowej Uniwersytetu Łódzkiego
dla Młodych Naukowców, B1511100000883.02.
353
S08
POSTERY
S08P19
Właściwości korozyjne stopu biomedycznego modyfikowanego zol-żelowymi powłokami
HAP/TiO2
Barbara Burnat*, Andrzej Leniart*, Sławomira Skrzypek*, Justyna Robak*, Mariola Brycht*
*Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, ul. Tamka 12, 91-403 Łódź , [email protected];
Celem badań było wytworzenie powłok apatytowych
(HAP) na powierzchni stopu biomedycznego M30NW z
użyciem technologii zol-żel. Użyto Ca(NO3)2 jako
prekursor wapnia, i P2O5 lub OP(OC2H5)3 jako prekursor
fosforu. Jakość uzyskiwanych powłok zależała od takich
czynników jak skład zolu, szybkość nanoszenia warstw
techniką zanurzeniową, czas starzenia zolu. Znaczne
polepszenie jakości, w tym jednorodności i ciągłości
powłok HAP otrzymano w wyniku zastosowania
podwarstwy ditlenku tytanu TiO2. Otrzymane powłoki
HAP/TiO2 scharakteryzowano pod kątem składu
chemicznego, morfologii i właściwości korozyjnych w
roztworze PBS.
S08P20
Wpływ rdzenia diimidów arylowych na właściwości elektrochemiczne i
spektroelektrochemiczne pochodnych funkcjonalizowanych triarylaminą.
Sandra Pluczyk*, Paweł Zassowski*, Renata Rybakiewicz**, Małgorzata Zagórska **, Mieczysław Łapkowski*,
Adam Proń**
*Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny, ul. Ks. M. Strzody 9, 44-100, [email protected];
**Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny;
Porównano
właściwości
elektrochemiczne
i
spektroelektrochemiczne pochodnych diimidu ftalowego,
naftalenowego i perylenowego sfunkcjonalizowanych
ugrupowaniami trifenyloaminowymi. Przebadano N- jak
i bay-podstawione pochodne diimidów. Wykonano
pomiary metodą cyklicznej woltamperometrii (CV) oraz
metodami
spektroskopowymi
(UV-Vis
i
EPR)
sprzężonymi in-situ z metodami elektrochemicznymi.
Wszystkie przebadane związki ulegają odwracalnej
redukcji, podczas której generowane są stabilne
anionorodniki oraz odwracalnemu utlenianiu, w czasie
którego tworzą się stabilne kationorodniki, co zostało
potwierdzone spektroskopią UV-Vis i EPR.
S08P21
Na widmach UV-Vis bay-podstawionych pochodnych
obserwuje się pasmo związane z przeniesieniem ładunku,
czego nie obserwuje się na widmach N-podstawionych
pochodnych.
Zachowanie korozyjne stopów typu LaNi4,6M0,4 (M = Ge, Mn, Si) w roztworach fosforanowych
Beata Rożdżyńska-Kiełbik*, Volodymyr Pavlyuk*
*Akademia im. Jana Długosza w Czę stochowie, al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Czę stochowa,
[email protected];
Stopy na bazie związku międzymetalicznego LaNi5, ze
względu na obecność w ich składzie metalu ziem rzadkich,
wykazują
brak
odporności
na
chemiczne
i
elektrochemiczne oddziaływanie środowisk wodnych. W
prezentowanej pracy badano przydatność fosforanowania
dla ochrony stopów typu LaNi4,6Ge0,4, LaNi4,6Ge0,2Mn0,2 i
LaNi4,6Ge0,2Si0,2 przed korozją. Oceniono również
trwałość warstw pasywnych wytworzonych na tych
materiałach w roztworach fosforanowych zawierających
dodatki jonów chlorkowych.
354
Stwierdzono, że najlepsze właściwości antykorozyjne
wykazują powłoki HAP/TiO2 otrzymane z zolu
zawierającego prekursor fosforu w postaci fosforanu (V)
trietylu.
W zakwaszonych (pH = 1,2, 2,0 i 3,0) środowiskach
fosforanowych (0,5 M PO43-), wszystkie badane stopy
ulegają pasywacji tym efektywniejszej, im wyższe pH
roztworu. Warstwy pasywne wytworzone na badanych
materiałach w roztworach fosforanowych nie są jednak
odporne na działanie chlorków.
POSTERY
S08P22
Porównanie metod modyfikacji elektrod diamentowych
Patrycja Zięba*, Zofia Jelińska*, Paweł Niedziałkowski*, Tadeusz Ossowski*
*Uniwersytet Gdański, Wydział Chemii, Katedra Chemii Analitycznej, ul. Wita Stwosza 63, 80-308
Gdańsk, [email protected];
Zmodyfikowane powierzchnie węglowe, zdolne do
oddziaływania z wybranymi pochodnymi organicznymi,
służą do budowy urządzeń bioanalitycznych o
potencjalnym zastosowaniu w analityce medycznej,
analizie środowiskowej oraz żywności. Wyzwaniem dla
chemikó w-analitykó w jest nie tylko stworzenie sensora
oddziałującego z analitem specyficznie w niskich
stężeniach, ale także łatwa detekcja takiego oddziaływania.
Powoduje to poszukiwanie nowych, bardziej efektywnych
i mniej kosztowych metod modyfikacji materiałó w
węglowych. Elektrody diamentowe domieszkowane borem
(BDD) w ostatnich latach stały się interesującą platformą
do modyfikacji powierzchni.
S08P23
S08
W wystąpieniu przedstawione zostaną metody modyfikacji
elektrod diamentowych opisane w literaturze, a także
wykonane w naszym zespole.
[1] A. Kraft, Int. J. Electrochem. Sci., 2007, 2, 355-385
[2] S. Szunerits et al., J Solid State Electrochem, 2008, 12, 1205-1218
Praca została sfinansowana z środkó w projektu BMN nr
538-8215-B741-14
Porównanie procesów redoks układów modelowych na róż nych materiałach elektrodowych.
Anna Cirocka*, Patrycja Zięba*, Zofia Jelińska*, Tadeusz Ossowski*
*Uniwersytet Gdański, WydziałChemii, Katedra Chemii Analitycznej, ul. Wita Stwosza 63, 80-308
Gdańsk, [email protected];
Poznanie właściwości powierzchniowych elektrod jest
istotne przy projektowaniu i budowie układów Grant Harmonia 6, 2014/14/M/ST5/00715; BMN nr
rozpoznawania molekularnego. Ważnym aspektem 538-82-15-B-664-14
opisującym potencjał aplikacyjny nowych elektrod jest ich
charakterystyka, czyli zdolność do przeniesienia elektronu
z roztworu po przez warstwę dyfuzyjną do powierzchni
elektrody. Scharakteryzowano i porównano m.in.
elektrody typu BDD (boron doped diamond) oraz ITO
(indium tin oxide). Do badań modelowych układów redoks
wykorzystano technikę woltamperometrii cyklicznej (CV).
S08P24
Modyfikowane silanami pastowe elektrody węglowe
Zofia Jelińska*, Patrycja Zięba*, Paweł Niedziałkowski*, Tadeusz Ossowski*
*Uniwersytet Gdański, WydziałChemii, ul. Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk,
[email protected];
Zazwyczaj jako materiał elektrod pastowych wykorzystuje
się różne postacie węgla: grafit, grafen, węgiel szklisty czy
też nanorurki węglowe, a nawet formy sproszkowanego
diamentu. Struktura cząstek materiału węglowego w
pastowej elektrodzie stanowi wygodną matrycę do
wprowadzania ugrupowań modyfikujących w wyniku
kowalencyjnego przełączenia do jej powierzchni
organicznych struktur zdolnych do selektywnego
odziaływania z wybranymi analitami [1].
W
naszych
badaniach
materiał
węglowy
sfunkcjonalizowano pochodnymi silanów (np.
N-[(3-trimetoksysililo)propylo]-kwas
etylenodiaminotrioctowy
oraz
(3-aminopropylo)
trimetoksysilan) w celu uzyskania materiału elektrodowego
służącego do oznaczania metali i cząsteczek organicznych
na
niskich
poziomach
stężeń
metodami
woltameprometrycznymi.
[1] Svancara I. et al., Electroanalysis with Carbon Paste Electrodes,
2012
Finansowanie badań: BMN nr 538-8215-B676-14, BMN nr
538-8215-B676-1
355
S08
POSTERY
S08P25
Materiały hybrydowe na bazie ciekłokrystalicznej fazy kubicznej oraz nanocząstek
magnetycznych jako potencjalny nośnik lekó w
Monika Szlęzak*, Ewa Górecka*, Paweł Krysiński*, Renata Bilewicz*
*Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa, [email protected];
Celem badań było uzyskanie ciekłokrystalicznych Z pomiarów CV określono kinetykę wymywania
lipidowych materiałów hybrydowych zawierających doksorubicyny w różnym pH, temperaturze oraz po
nanocząstki magnetyczne (NP) i lek. Otrzymane materiały działaniu pola magnetycznego.
składają się z monooleinowej fazy kubicznej, nanocząstek
magnetycznych z otoczką lipidową oraz doksorubicyny
(Dox). Obecność nanocząstek magnetycznych umożliwia
adresowanie cząstek fazy w określone miejsce przy
pomocy
pola
magnetycznego.
Charakterystyka
strukturalna przy użyciu SAXS potwierdziła, że dodatek
NP i Dox nie zmienia struktury faz kubicznych. Ponadto
wykazano, że transport substancji aktywnej odbywa się na
drodze dyfuzji.
S08P26
Charakterystyka elektrochemiczna selenopochodnych MWCNTs
Sandra Zdanowska*, Magdalena Pyzalska*, Damian Kulawik*, Wojciech Ciesielski*, Józef Drabowicz**
*Akademia im. Jana Długosza, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, al. Armii Krajowej 13/15, 42-200
Częstochowa, [email protected]; **Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych
PAN
Modyfikacja wielościennych nanorurek węglowych
(MWCNTs) z anionami zawierającymi heteroatom
selenu/siarki czy fosforu, wpływa na proces
ładowania-rozładowania ogniwa wydłużając cykl życia i
zwiększając jego pojemność. Celem badań jest określenie
właściwości
elektrochemicznych
selenopochodnych
MWCNTs w kierunku zastosowań jako materiałów
zdolnych do magazynowania energii elektrycznej.
Otrzymane materiały testowano w ogniwie typu Swagelok
zbudowanego z elektrody roboczej, zawierającej układy
MWCNTs oraz elektrody komercyjnej, LiCoO2. Elektrodą
odniesienia był lit.
S08P27
Projekt badawczy finansowany przez NCN w ramach umowy
2011/03/B/ST5/03233.
Functionalized fullerenes by organic salts containing sulfur and phosphorus atoms
Magdalena Pyzalska*, Sandra Zdanowska*, Damian Kulawik*, Wojciech Ciesielski*, Józef Drabowicz**
*Akademia im. Jana Długosza, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Al. Armii Krajowej 13/15, 42-200
Czestochowa, [email protected]; **Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych
PAN
Fullerenes are one of the allotropic forms forms carbon
and can be used as a new "green" environmentally friendly
electrodes.
In this work will be shown the effects of the C60 fullerene
synthesis of ionic liquid ephedra-based. Ionic liquids are
compounds having many interesting properties which, in
combination with the fullerene C60 afford compounds of
cumulative properties. A promising aspect of ionic liquids
is their designer so you can support the new properties of
the compounds obtained. The most interesting, in terms of
research, property of ionic liquids is the conduction
current.
356
Badania prowadzono w temperaturze pokojowej w
roztworze elektrolitu 1 M LiPF6 w węglanie propylenu z
użyciem potencjostatu/galwanostatu CH Instruments Model
600E.
Obserwowano
proces
litowania/delitowania
funkcjonalizowanych MWCNTs.
Functionalized fullerenes were subjected to electrochemical
characterization. Analogous derivatives having the
stereogenic hetero-substituent should be an interesting
group of "new materials".
Badania finansowane z projektu NCN nr
UMO-2011/03/B/ST5/03233.
POSTERY
S08P28
S08
Elektrochemiczne właściwości MWCNT funkcjonalizowanych związkami zawierającymi
heteroatomy S i P
Damian Kulawik*, Wojciech Ciesielski*, Volodymyr Pavliuk*, Sandra Zdanowska*, Magdalena Pyzalska*,
Agnieszka Folentarska*
*Akademia im. Jana Długosza w Czę stochowie, ul. Armii Krajowej 13/15, [email protected];
Cel tego plakatu będzie się koncentrować na
właściwościach elektrochemicznych układów węglowych
nanorurek
wielościennych
(MWCNT)
funkcjonalizowanych
podstawnikami
zawierających
heteroatom związany kowalencyjnie z powierzchnią
nanorurki węglowej. Taki układ chemiczny badano w
ogniwie elektrochemicznym typu Swagelok. Ogniwo
składa się z układu (MWCNT i MWCNT-Br lub
funkcjonalizowaną MWCNT przez sól zawierającą atomy
S i P) - elektroda robocza, separatory mikrofibry
nasączonej roztworem elektrolitu (1 M LiPF6 w węglanie
propylenu), elektrody zawierającej LiCoO2 (komercyjny) i
elektrody odniesienia zbudowanej z litu metalicznego.
Pomiary przeprowadzano w temperaturze pokojowej na
aparacie CH Instruments Model 600E potencjostatu /
galwanostatu. Wykonano pomiary elektrochemiczne z
wykorzystaniem
standardowych
technik
(chronoamperometrii i chronopotencjometrii). Porównano
sposoby
funkcjonalizacji
CNT
na
właściwości
elektrochemicznych układów badanych. We wszystkich
systemach zaobserwowano proces litowania/ delitowania.
Praca wykonana w ramach projektu NCN - UMO2011/03/B/ST5/03233
357