|
|
Elektrochemie makrocyklických komplexů
Kaďorková, Veronika ; Liška, Alan (vedoucí práce) ; Kotek, Jan (oponent)
Předkládaná práce se zabývá studiem základních elektrochemických vlastností měďnatých komplexů tří makrocyklických ligandů odvozených od cyklamu, které by mohly najít uplatnění v radiomedicíně. Komplexy byly studovány metodami DC-polarografie a cyklické voltametrie ve vodném prostředí po předchozí přípravě z roztoků síranu měďnatého a ligandu. Všechny komplexy se redukují v prostředí acetátového pufru při pH 5 na rtuťových elektrodách v jednom ireverzibilním dvouelektronovém kroku za vzniku volného ligandu a amalgámu mědi. Pozorovaná podmíněná termodynamická stabilita komplexů (vyjádřená jako posun redukčního potenciálu vůči síranu měďnatému) koreluje se strukturními motivy v molekulách jednotlivých ligandů. Ke stabilitě přispívá přítomnost můstku a karboxylátových skupin, naopak fenolické atomy kyslíku v roli donorových atomů jsou méně efektivní.
|
|
|
Příprava a charakterizace mikro-referenčních elektrod pro bioelektronické systémy
Florian, Vojtěch ; Glowacki, Eric Daniel (oponent) ; Ehlich, Jiří (vedoucí práce)
Předmětem této práce byla konstrukce a měření dlouhodobé stability mikro-referentních elektrod na bázi anodizovaných Ag drátů a Ti drátů s Ag/AgCl pastou. V rámci této práce byl také sestrojen měřicí aparát, pomocí něhož byla dlouhodobá stabilita měřena. V dnešní době jsou na trhu dostupné komerční referentní elektrody. Tyto komerční produkty se vyznačují především výbornou dlouhodobou stabilitou, ale jsou příliš velké a drahé pro využití v bioelektronických systémech. Ve vědecké komunitě proto dochází v posledních letech o pokusy miniaturizace referentních elektrod. Bez nich není možné provádět velkou část elektrochemických měření. Na základě měření dlouhodobé stability bylo zjištěno, které ze zkoumaných vzorků splňují požadavky pro použití v bioelektronických systémech. Také bylo určeno, který ze zkoumaných vzorků je nejvhodnější. Posledním výsledkem této práce je měřicí aparát, pomocí něhož je možné měřit dlouhodobou stabilitu až třiceti dvou elektrod.
|
|
|
Thermodynamic modelling of hydrogen fuel cells
Nováček, Marek ; Pavelka, Michal (vedoucí práce) ; Němec, Tomáš (oponent)
V této bakalářské práci jsou zkoumány palivové články s membránou pro výměnu protonů. Na začátku jsou uvedeny myšlenky, na nichž stojí funkce těchto článků, a před- staveny některé možnosti využití. Posléze se zaměřujeme na popis dějů probíhajících uvnitř článku, a to v souladu se zákonitostmi termodynamiky a s materiálovými vztahy získanými experimentálně. Konkrétně nás zajímají toky vody a protonů skrze mem- bránu, kde působí termodynamické síly, a elektrochemické reakce na elektrodách, jež můžeme vystihnout Butler-Volmerovými rovnicemi. Na základě produkce entropie způ- sobené těmito ději v článku zkoumáme také jeho účinnost. Cílem výpočetní části této práce je navrhnout přibližný bodový model článku, který bychom následně porovnali s výsledky doktorské práce vedoucího této práce bakalářské. 1
|
|
|
Elektrochemické studium analytického využití samouspořádaných monovrstev kalix[4]arenu na povrchu polykrystalické zlaté elektrody
Hrdlička, Vojtěch ; Navrátil, Tomáš (vedoucí práce) ; Ludvík, Jiří (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá elektrochemickým studiem analytického využití samouspořádaných monovrstev thiolovaného kalix[4]arenu (C[4]A) a/nebo undekanthiolu (C11SH) na povrchu polykrystalické zlaté elektrody. Pro tyto účely byly testovány modelové látky hydrochinon, nitrobenzen, 2-nitrofenol a 4-nitrofenol. Skutečná plocha elektrody byla učena pomocí dvou metod: z náboje píku odpovídajícího desorpci α-oxidů (5,72±0,48 mm2 ) a pomocí Randlesovy-Ševčíkovy rovnice (6,14±0,59 mm2 ). Příprava elektrody leštěním, máčením v peroxosírové směsi a cyklickou voltametrií zajistila dobře reprodukovatelný povrch. Byla testována stabilita vrstev v oblasti negativních potenciálů. Vrstva C11SH je velmi stabilní, desorpční pík byl zaznamenán pouze v alkalickém prostředí (při −1,3 V vs. 3M Ag/AgCl). Poloha desorpčního píku C[4]A je více závislá na pH; v bazickém prostředí se nachází při −1,08 V při pH 13. Vlastnosti elektrody pokryté různými modifikátory byly studovány na modelové látce hydrochinonu. Z naměřených dat se předpokládá, že elektrochemický děj neprobíhá uvnitř kavity kalixarenu. Molekuly o velikosti hydrochinonu nemohou projít kavitou k elektrodě. Vrstva C11SH a C4A+C11SH izoluje elektrodu, a proto na takto modifikované elektrodě nebyl zaznamenán signál nitrolátek ani hydrochinonu, tj. látek, které...
|
|
|
Elektrochemické studium nitrokalixarenů
Liška, Alan ; Vojtíšek, Pavel (vedoucí práce) ; Cibulka, Radek (oponent)
V předkládané diplomové práci je prozkoumán průběh postupné redukce řady cone- mono-, di-, tri- a tetranitrokalix[4]arenových derivátů v prostředí bezvodého DMF, vyhodnocena intramolekulární interakce redukovatelných (a redukovaných) center a její důsledky na geometrii výchozí molekuly včetně diskuse povahy radikálových meziproduktů a jejich spinového stavu. Bylo zjištěno, že elektrochemicky generované radikálové anionty nitroskupin (na rozdíl od jejich výchozího elektroneutrálního stavu) mohou sloužit jako ligandy. Proto byla dále prezentována studie komplexotvorných rovnováh redukovaných cone- tetranitrokalix[4]arenů s kationty alkalických kovů. Na příkladu dvou isomerních dinitrokalix[4]arenů, které se liší konformací i elektrochemickou odezvou, byla demonstrována možnost usuzovat z elektrochemických dat na geometrii, resp. konformaci molekul a tím propojit elektrochemii a stereochemii v mezioborovou disciplínu "stereoelektrochemie", která se dosud neetablovala. V závěru práce byla elektrochemicky charakterizována nová série 1,3-alt- tetranitrothiakalix[4]arenů a porovnána s "klasickými" deriváty. Klíčová slova: elektrochemie, kalixareny, stereochemie
|
|
| |
|
|
Eletrochemie jako metoda studia složitých makrocyklických molekul
Liška, Alan ; Vojtíšek, Pavel (vedoucí práce) ; Liška, František (oponent)
Pomocí elektrochemických technik byla prostudována a popsána elektrochemická redukce série polynitrovaných kalix[4]arenových derivátů jakožto molekul s více redoxními centry a na základě interpretace experimentálních výsledků a jejich korelace s kvantově chemickými výpočty byl diskutován vztah mezi strukturou molekuly a jejími elektronovými vlastnostmi. Ukázalo se, že tetranitrokalix[4]areny v sobě obsahují dva rozdílné páry ekvivalentních nitroskupin, což experimentálně dokazuje zploštělý tvar molekuly i v roztoku. Bylo určeno pořadí redukcí jednotlivých nitroskupin a popsán příslušný mechanismus. V první části práce byly na modelových para-substituovaných nitroaromátech prokázány různé redukční mechanismy v závislosti na substituci, což ukazuje na důležitý vliv substituentů na dolním kruhu kalix[4]arenů na redox vlastnosti celé molekuly.
|
|
|
Investigation of new catalysts for polymer membrane fuel cells
Fiala, Roman ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce) ; Bystroň, Tomáš (oponent) ; Napporn, Teko Wilhelmin (oponent)
Palivové články jsou slibným alternativním zdrojem elektrické energie. I přes výrazné zlepšení, které bylo dosaženo výzkumem v posledních desetiletích, tech- nologie ještě není připravena pro široké komerční využití. Katalyzátor palivových článků (FC) by měl být stále zkoumán kvůli skutečnosti, že jediným spolehlivým funkčním katalyzátorem je platina, ušlechtilý a drahý kov, což znemožňuje ma- sové použití této technologie. V této práci je prezentován výzkum platinového katalyzátoru dopovaného oxidem ceričitým a jeho modifikace připravované mag- netronovým naprašováním, což je technika fyzikální depozice. Katalyzátor byl studován za použití standardních technik povrchové analýzy (PES, SEM, AFM, XANES) a elektrochemického měření (CV, PEIS). Hlavní část práce popisuje analýzy katalyzátoru přímo v palivových článcích pomocí individuálně navržené testovací stanice. Vzhledem k vysoké hustotě energie (PD) asi 1 W cm−2 a podstatně vyššímu specifickému výkonu na gram platiny (SP) 1,6 kW mg−1 ve srovnání s komerčním referenčním katalyzátorem Pt-Ru / Pt-C a navíc díky rela- tivně dlouhé stabilitě, byl naprašovaný katalyzátor na bázi oxidu ceričitého dopo- vaný platinou shledán jako vhodný katalyzátor pro PEM FC. Navíc byla ukázána možná náhrada Pt a CeO2 jinými prvky. Vedle těchto výsledků byl prezentován návrh...
|
|
|
Voltametrické stanovení nimesulidu pomocí grafitové kompozitní elektrody
Hubáčková, Monika ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
Diplomová práce se zabývá studiem elektrochemického chování nesteroidního protizánětlivého léčiva nimesulidu. Cílem této práce je nalezení optimálních podmínek stanovení nimesulidu pomocí voltametrických technik DC voltametrie (DCV) a diferenční pulzní voltametrie (DPV) v oxidačních i redukčních oblastech potenciálů. Jako pracovní elektroda byla použita kompozitní elektroda z ultračistého grafitu (UTGE). Pro výběr optimálního pH byla proměřena pH závislost, určen pravděpodobný mechanismus reakcí, dále byla prověřena opakovatelnost měření, a nakonec byly proměřeny a vyhodnoceny kalibrační závislosti ve vybraných prostředích. Pro měření kalibračních křivek v koncentračním rozmezí 0,1-100 µmol l−1 byla vybrána prostředí BR pufru o pH 2 a 4 pro DCV a pH 2 a 5 pro DPV. Meze detekce pro DCV i DPV na UTGE se pohybovali v řádech 10−7 mol l−1 , což jsou hodnoty odpovídající alternativním voltametrickým metodám, které rovněž využívají nemodifikovaných pracovních elektrod.
|
|
|
Příprava elektrod Li-S baterií s použitím inverzně vulkanizované síry
Trochta, David ; Kunický, Daniel (oponent) ; Čech, Ondřej (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem lithno-sírových baterií, které jsou perspektivní z hlediska jejich vysoké teoretické kapacity a nízkého ekologického dopadu. Místo elementární síry, která je nejčastějším elektroaktivním materiálem kladné elektrody, byla použita inverzně vulkanizovaná síra s amorfní strukturou, jejíž postup přípravy byl během práce vylepšen a optimalizován. Byla syntetizována série vzorků inverzně vulkanizované síry s různým poměrem vstupních prekurzorů. K ověření amorfní povahy materiálu byla použita rentgenová difrakce, čímž byla zároveň vyloučena přítomnost krystalické síry. V práci jsou také prezentovány výsledky Ramanovy spektroskopie, pomocí které byla poprvé prezentována možnost použít tuto metodu pro určení množstevních poměrů vstupních prekurzorů. Vybrané vzorky byly dále podrobeny testu rozpustnosti v procesních rozpouštědlech. Na základě získaných poznatků byly připraveny elektrody pro elektrochemické články (Li-S baterie). Homogenita distribuce elektroaktivního materiálu na elektrodě byla zkoumána pomocí prvkové mapy technikou EDS. Elektrochemická charakterizace vybraných vzorků elektrod s inverzně vulkanizovanou sírou byla provedena pomocí metod cyklické voltametrie, elektrochemické impedanční spektroskopie a galvanostatického cyklování s potenciálovým limitem.
|
host ::
RSS.