Z elektrokemijskim nanašanjem, smo sintetizirali receptorske elemente na osnovi Ni (OH)2-Ni-nanožic ter jih preizkusili za zaznavanje formaldehida (oksidacije slednjega) v alkalnih medijih. Da bi normalizirali elektrokemične izhodne tokove, z uporabo metode na osnovi oksalata ocenili elektrokemično aktivno površino nanožic Ni. Elektrokemična transformacija površine Ni-nanožic v redoks-par Ni (OH)2 / NiOOH je bila izvedena v 0,5 mol/L KOH z uporabo ciklične voltametrije pri 200mV/s. Transformacijo smo spremljali v dveh primerih: brez modifikacije v KOH in z modifikacijo v KOH. Pokazalo se je, da imajo nemodificirane nanožice Ni slab elektrokemijski odziv na oksidacijo HCHO, predvsem zaradi tvorbe površinske plasti NiO. Po drugi strani pa so modificirane nanožice Ni, donirale elektron reakciji oksidacije HCHO, kar je povzročilo visoke gostote izhodnega toka, kar smo pripisali njihovi amorfni strukturi in znižanju izstopnega dela elektrode. Modificirane elektrode na osnovi Ni-nanožic so imele visoko občutljivost, ponovljivost, selektivnost in nizko mejo zaznavanja (0,8 µmol/L). Karakteristike razvite elektrode na osnovi HCHO Ni-nanožic presegajo druge nanostrukturirane elektrode na osnovi Ni in imajo meje zaznavnosti, primerljive s tistimi, doseženimi pri plemenitih kovinah.
COBISS.SI-ID: 32309543
V tem delu poročamo o povečani elektrokatalitični aktivnosti Ni-nanožic za oksidacijo formaldehida v alkalnih medijih. Elektrokemijsko nanešene Ni nanožice, sestavljene iz kovinskega Ni in površinskega NiO, so bile modificirane v KOH s pomočjo ciklične voltametrije. Z uporabo različnih hitrosti preleta (10, 200 in 400 mV/s), smo transformirali neaktivni NiO v površinsko katalitično aktiven strukturno neurejen ß -NiOOH/ß-Ni(OH)2. Za razumevanje površinskih transformacij, za katere je bilo ugotovljeno, da so odvisne od hitrosti preleta, so bile izvedene različne karakterizacije (XRD in FT-IR) in izračuni na podlagi električnega naboja. Rezultati ciklične voltametrije in kinetični parametri (Tafel-ov diagram) oksidacije formaldehida so pokazali visoko elektrokatalitično aktivnost Ni-nanožice-elektrode, spremenjene pri 200 mV/s. Izboljšana elektrokatalitična učinkovitost, tj. Zmanjšana prenapetost za 400 mV v primerjavi z elektrokatalizatorji na osnovi Ni, je bila pripisana debelini strukturno neurejene Ni – NiOOH / Ni (OH) 2 in kompozitne slojevite strukture, ki omogoča elektronu iz Ni injekcijo za zmanjšanje delovne funkcije NiOOH in s tem spodbujanje katalize oksidacije formaldehida. Predlagana tehnika omogoča konstrukcijo novih sinteznih strategije za pripravo visoko aktivnih strukturno neurejenih redoks-sistemov ß-Ni (OH) 2 / ß-NiOOH na površini nanostrukturiranih elektrokatalizatorjev na osnovi Ni za oksidacijo HCHO.
COBISS.SI-ID: 31863811
V delu predlagamo mehanizem za voltametrično tvorbo aktivnega, strukturno neurejenega redoks-para ß-Ni (OH) 2 / ß-NiOOH na površini elektronanesenih tankih filmov Ni, da dosežemo izjemne katalitične lastnosti glede oksidacije HCHO v alkalnih mediji. Poročamo o elektrokemičnih meritvah, meritvah XRD in FT-IR na nanesenih in voltametrično obdelanih (tj. s KOH modificiranih) tankih filmih Ni in izračunih na podlagi električnega naboja za raziskovanje sprememb sestave površine, kristalne strukture in s tem povezane oksidacije HCHO. Ugotovili smo, da ima postopek modifikacije KOH ključno vlogo pri tvorbi površinsko zelo aktivnih, strukturno neurejenih ß-Ni (OH) 2 / ß-NiOOH. KOH-modificiran Ni film z največjo količino strukturno neurejenega ß-Ni(OH)2/ß-NiOOH je povzročil izboljšano katalitično zmogljivost, tj. prenapetost se je zmanjšala za 400 mV in katalitična hitrost povečala za 69 mV/dec. Predstavljena tehnika ima širok spekter uporabe in omogoča napredek k novi strategiji sinteze za pripravo zelo aktivnih, strukturno neurejenih redoks sistemov Ni (OH) 2 / NiOOH na površini tankih filmov Ni in na drugih Ni nanostrukturiranih elektrokatalizatorjih za oksidacijo HCHO.
COBISS.SI-ID: 28465667
Uporaba sitotiskanih elektrod za enkratno uporabo je priročen način za spremljanje onesnaževanja okolja, ali za nadzor proizvodnih procesov. Običajne komercialno dostopne so sitotiskane elektrode na osnovi keramike, vendar se vedno več študij se izvaja na področju tiskanja elektrod na tanjše, cenejše in vsestranske podlage, vključno s papirjem. V pričujoči raziskavi je predstavljena primerjava sitotiskanih elektrod, natisnjenih na različne papirje. Poročamo o novih papirnih podlagah, na osnovi invazivnih rastlin (1) japonskega dresnika, (2) kanadske velike zlate rozge ter (3) komercialnega kartona, ki smo uporabili kot tiskarski material za elektrode. Ovrednotili smo vpliv podlage in tiska na elektrokemijsko vedenje elektrod. Dokazali smo, da papirji na invazivni rastlinski osnovi predstavljajo dobro alternativo komercialno dostopnim papirjem in so lahko kot taki uporabljajo kot osnova za cenejše in okolju prijaznejše elektrode.
COBISS.SI-ID: 457408
Uporaba sito tiskanih elektrod v različnih aplikacijah za spremljanje, npr. onesnažena voda, v biotehnologiji, v kmetijstvu, za nadzor industrijskih procesov in v drugih aplikacijah, se nenehno razvija. V zadnjem času se poleg komercialnih in lastnih rešitev na trgu pojavljajo tudi novi poceni in odprtokodni potenciostati. V tej študiji so bile sito tiskane elektrode na osnovi p-Paper uporabljene kot alternativna rešitev za elektrode na keramični osnovi in so bile preizkušene z dvema potenciostatoma (lastnim in odprtokodnim, ki deluje v brezžičnem 64-bitnem sistemu Linux, nameščenem na Raspberry Pi 3 +). Za sito tiskane elektrode smo uporabili papirnate substrate iz invazivnih rastlin in en komercialni karton. Preiskali smo različne debeline sloja črnila ter ovrednotili vpliv mehanskega brušenja ter na meritve s ciklično voltametrijo. Rezultati so pokazali, vpliv na izhodne tokove meritev dvojen, pri čemer so potenciostati pokazali razlike v njihovi občutljivosti in vrednostih izhodnega signala. K slednjim so prispevali predvsem površina in struktura papirja. Hkrati so dodatni koraki obdelave substratov, npr. mehansko brušenje, povzročili dodatne razlike v položaju in jakosti izhodnih tokovnih signalov.
COBISS.SI-ID: 59881731