Elektroaktywne materiały przewodzące na bazie nanocząstek metali szlachetnych stabilizowanych lignosulfonianami
[ 1 ] Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student
[ 1 ] Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Electroactive conductive materials based on noble metal nanoparticles stabilized with lignosulfonates
polish
- nanocząstki metali szlachetnych
- lignosulfoniany
- nanorurki węglowe
- elektrody modyfikowane
- noble metal nanoparticles
- lignosulfonates
- carbon nanotubes
- modified electrodes
PL Lignosulfoniany to pochodne naturalnego polimeru (ligniny), stanowiące produkt uboczny w procesie produkcji papieru. Usuwanie odpadów ligninowych, powstających w ilości milionów ton rocznie, jest jednym z najbardziej uciążliwych problemów przemysłu celulozowo-papierniczego. Istotne jest zatem poszukiwanie bezpośredniego zastosowania tych materiałów, co wiąże się z licznymi badaniami, mającymi na celu poprawę ich właściwości fizykochemicznych. Wyniki licznych analiz dowodzą, że lignosulfoniany są efektywnymi stabilizatorami nanocząstek metali szlachetnych, a także dobrym czynnikiem dyspergującym nanorurki węglowe w elektrolitach wodnych. Jednocześnie funkcjonalizacja powierzchni nanorurek węglowych prowadzi do znaczących zmian ich właściwości fizykochemicznych, elektrochemicznych oraz katalitycznych. Podjęto zatem próbę opracowania oryginalnej procedury syntezy trójfunkcyjnych materiałów hybrydowych typu nanorurka węglowa/lignosulfonian/nanocząstka metaliczna, potencjalnych katalizatorów wybranych reakcji elektrodowych, zarówno katodowych jak i anodowych. Wytworzone elektrody zostały przebadane są pod kątem właściwości elektrokatalitycznych oraz hipotetycznych zastosowań jako czujniki elektrochemiczne rozmaitych związków chemicznych, m.in. glukozy, nadtlenku wodoru i hydrazyny. Udowodniono, że otrzymane trójskładnikowe hybrydy zawierające nanocząstki srebra, platyny, palladu i rodu są aktywne elektrochemicznie, szczególnie w elektrokatalitycznym utlenianiu oraz redukcji nadtlenku wodoru i mogą stanowić bazę dla taniej produkcji elektrochemicznych sensorów.
EN Lignosulfonates are derivatives of a natural polymer (lignin) and are a by-product of the papermaking process. Removal of lignite waste, generated in the amount of millions of tons per year, is one of the most onerous problems of the pulp and paper industry. Therefore, it is important to seek direct application of these materials, which is associated with numerous studies aimed at improving their physicochemical properties. The results of numerous analyzes prove that lignosulfonates are effective stabilizers of noble metal nanoparticles and good dispersing agent for carbon nanotubes in water electrolytes. At the same time, the functionalisation of carbon nanotube surface leads to significant changes in their physicochemical, electrochemical and catalytic properties. Therefore, an attempt was made to develop an original procedure for the synthesis of three-functional hybrid materials such as carbon nanotube/lignosulfonate/metallic nanoparticles, potential catalysts for selected electrode reactions, both cathode and anode. The produced electrodes have been tested for electrocatalytic properties and hypothetical applications as electrochemical sensors of various chemical compounds, including glucose, hydrogen peroxide and hydrazine. It has been proved that the obtained hybrids with silver, platinum, palladium or rhodiumnanoparticles are electrochemically active, especially in electrocatalytic oxidation and reduction of hydrogen peroxide, and can constitute the basis for cheap production of electrochemical sensors.
224
chemical sciences
DrOIN 2258
public
Teresa Łuczak
Poznań, Polska
16.01.2023
polish
public
Jan Migdalski
Kraków, Polska
29.01.2023
polish
public
Krzysztof Winkler
Białystok, Polska
02.02.2023
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
29.03.2023
Rada Dyscypliny Nauki Chemiczne Politechniki Poznańskiej
doktor nauk ścisłych i przyrodniczych w dyscyplinie: nauki chemiczne