|
|
3D Printed Microfluidic Cell for Spectroelectrochemical Analysis
Šikula, M. ; Vaněčková, Eva ; Hromadová, Magdaléna ; Kolivoška, Viliam
Recent advances in fused deposition modeling 3D printing (FDM 3DP) enabled \nthe manufacture of customized spectroelectrochemical (SEC) devices. Despite significant progress, \nreported designs still rely on conventional optical components (windows and cuvettes). In this \nwork, we apply bi-material FDM 3DP combining electrically conductive and optically \ntranslucent filaments to manufacture a fully integrated microfluidic SEC device. Employing cyclic \nvoltammetric measurements with redox probes, we demonstrate that the platform allows SEC sensing of \nreactants, intermediates, and products of charge transfer reactions in an oxygen- free \nenvironment. Developed approaches pave the way for SEC d vices with dramatically\nreduced costs compared to currently available commercial platforms.\n
|
|
|
(Spektro) Elektrochemická studie derivátů cibalackrotu – potenciální chromofory pro singletové štěpení
Šimková, Ludmila ; Lušpai, Karol ; Klíma, Jiří ; Ludvík, Jiří
V posledních letech je věnovaná velká pozornost zvýšení účinnosti solárních článků. Jednou z uvažovaných možností je využití fotofyzikálního procesu označovaného jako singlet fission (SF), neboli štěpení singletu 1. Jedná se o děj, v jehož průběhu jedna molekula v excitovaném singletovém stavu předá polovinu své energie druhé, sousední molekule v základním stavu za vzniku dvou tripletově excitovaných molekul 2. Takto se po separaci nábojů mohou generovat z jednoho fotonu dva elektrony, což představuje nadějný směr pro zvýšení účinnosti solárních článků. Tento efekt je laboratorně prokázán i teoreticky ověřen, ale k uvedení do praxe dosud chybí vhodný, dostatečně stabilní materiál. V současné době probíhá syntéza a studium několik typů chromoforů pro SF. Slibnými kandidáty se ukázaly velké aromatické uhlovodíky biradikaloidů například substituované difenylisobenzofurany 3 a cibalackroty, sloučeniny blízké indigu, kterým jsme se nově začali věnovat.\nMolekula indiga je považována za hlavní příklad biradikáloidu s vhodnou singletovou a tripletovou excitační energií pro singletové štěpení 2. Jako kandidát na SF je ale vyřazen kvůli rychlému podléhání fotochemické cis-trans izomeraci dvojné vazby a přenosu protonu z dusíku na kyslík. Naopak průmyslově užívané barvivo cibalackrot odvozené od indiga by mohlo představovat vhodného kandidáta pro SF. Stejně jako indigo splňuje energetické podmínky pro SF a navíc má obě zmíněné deaktivační cesty blokovány.\nPro případné použití nového chromoforu v solárních článcích je nezbytné studium redoxních vlastností v souvislosti s UV-vis a EPR spektry. S využitím skutečnosti, že určitý substituent má malý vliv na elektronové excitační energie a pravděpodobně další vlastnosti relevantní pro štěpení singletu, vybrali jsme řadu derivátů cibalackrotu syntetizovaných pro případné využití v praktických aplikacích singletového štěpeni a lišících se strukturními aspekty (Obr. 1) s cílem nalézt pravidlo pro návrh nejslibnějšího chromoforu pro SF. Svoji pozornost jsme proto zaměřili nejen na studium oxidace a redukce ale zapojili jsme i in situ UV-vis a EPR spektroelektrochemické metody za účelem charakterizace struktury a stability elektrochemicky generovaných aktivovaných (vč. radikálových) částic.
|
|
|
UV-Vis and IR Spectroelectrocbemistry of Copper Complexes and Bioactive Compounds
Sokolová, Romana ; Obluková, Michaela ; Sýs, M. ; Mikysek, T. ; Wantulok, J. ; Nycz, J. E. ; Degano, I.
The interpretation of the change of absorption spectrum of an oxidized and reduced molecule\nrecorded during the electron transfer is an efficient tool for the determination of oxidation or\nreduction mechanism. This technique provides the information about the electroactive\nchromophore and is performed in two regimes of electrochemical measurement, cyclic\nvoltammetry and chronoamperometry, respectively. This approach was successfully applied to\nstudy the fundamental electrochemical behavior of recently synthesized copper complexes\nproviding biomimetic activity, ofpolyphenolic bioactive compounds, and also for the reduction\nof halogenated phenanthrolines. The identification of redox products was done by\nchromatographic techniques as HPLC-DAD and HPLC-ESI-MS/MS.
|
|
|
Preparation and characterization of nanomaterials for electrochemical energy storage
Bouša, Milan
Výzkum (nejen) uhlíkatých nanomateriálů v čele s grafenem je v současné době jednou z nejčastěji studovaných oblastí materiálové fyziky a chemie, zejména díky mimořádným vlastnostem těchto materiálů vhodným k využití pro konverzi a uchování energie. Během syntézy grafenu a následné manipulace však dochází k narušování jinak téměř ideální krystalové struktury grafenu a tím i ke změně jeho elektronických vlastností. Proto je naprosto nezbytné mít strukturu grafenu "pevně pod kontrolou", čehož je možné dosáhnout pouze vývojem a použitím pokročilých instrumentálních metod. Grafen může být snadno připraven oxidací a následnou exfoliací grafitu za vzniku tzv. oxidu grafenu. Jedná se o materiál o tlouštce několika málo vrstev grafitu, který má na svém povrchu navázané funkční skupiny obsahující kyslík, které narušují unikátní, sp2 hybridizovanou síť uhlíkových atomů a tedy i elektronovou strukturu grafenu. Z tohoto důvodu je pro některé aplikace nutné podrobit oxid grafenu alespoň částečné redukci. V první části této práce je detailně studována jeho elektrochemická redukce za pomoci fotoelektronové, infračervené a především Ramanovy spektroskopie. Dosažené výsledky byly dále porovnávány s referenčním neoxidovaným materiálem. Možné využití tohoto procesu je demonstrováno na elektrochemické aktivaci...
|
|
|
Spektroelektrochemické studium porfyrinových derivátů v bezvodých rozpouštědlech
Povišer, Martin ; Dian, Juraj (vedoucí práce) ; Pšenčík, Jakub (oponent)
Porfyriny a jejich deriváty představují významnou skupinu látek účast- nících se d·ležitých biologických proces·, jako je transport kyslíku v krvi a foto- syntéza. Elektrochemické experimenty jako cyklická voltametrie umožňují zkou- mat energetickou bilanci procesu oxidace či redukce částicí studované látky. Při spektroelektrochemickém studiu je experiment navíc doprovázen optickou cha- rakterizací vznikajících oxidovaných či redukovaných částic. To je prostředkem ke studiu elektronové struktury částic a dostupných elektronových přechod·. V případě porfyrin· je takové studium obzvláště zajímavé pro případné objasnění přenosu elektron· ve fotosyntetickém řetězci. V této práci je prezentováno: (a) základní teoretické zvážení elektrodových proces· v pr·běhu elektrochemickému experimentu, (b) popis realizace spektroelektrochemického studia vzork· porfy- rin· a jejich derivát· v bezvodých rozpouštědlech a (c) p·vodní výsledky spek- troelektrochemických měření protoporfyrinu IX v prostředí dimethylformamidu. 1
|
|
|
Transparent boron-doped diamond electrode (t-BDDE) for spectroelectrochemistry
Lušpai, K. ; Keszeliová, D. ; Barlog, M. ; Petrák, Václav
In this work we have studied the properties of high quality boron-doped diamond layers prepared on transparent substrate and their use as working electrode for EPR/UV-VIS-NIR spectroelectrochemistry. Final goal of this work is to benefit from the wide potential window of boron-doped diamond electrodes even in the field of the EPR/UV-VIS-NIR spectroelectrochemistry. The studied electrodes are compatiable with UV-VIS-NIR measurements. Spectral background is stable within the whole electrochemical window. Some of the electrodes, with lower doping level, are also compatible with EPR spectroscopy. In this work, the electrodes and their properties are presented and usability is demonstrate by the spectrochemistry on real sample.
|
|
|
Transparent boron-doped diamond electrode (t-BDDE) for spectroelectrochemistry
Lušpai, K. ; Keszeliová, D. ; Barlog, M. ; Petrák, Václav
In this work we have studied the properties of high quality boron-doped diamond layers prepared on transparent substrate and their use as working electrode for EPR/UV-VIS-NIR spectroelectrochemistry. Final goal of this work is to benefit from the wide potential window of boron-doped diamond electrodes even in the field of the EPR/UV-VIS-NIR spectroelectrochemistry. The studied electrodes are compatiable with UV-VIS-NIR measurements. Spectral background is stable within the whole electrochemical window. Some of the electrodes, with lower doping level, are also compatible with EPR spectroscopy. In this work, the electrodes and their properties are presented and usability is demonstrate by the spectrochemistry on real sample.
|
|
|
On UV-Vis Spectroelectrochemistry of Luteolin-7-O-Glucoside
Castano, A. ; Sokolová, Romana ; Degano, I.
The UV-Vis spectroelectrochemical cell containing an optically transparent platinum net used as the working electrode was tested in two regimes of electrochemical measurement, cyclic voltammetry and chronoamperometry, respectively. A three electrode setup used silver quasi reference electrode and platinum electrode serving as a counter electrode. The calibration of the spectroelectrochemical cell was performed for one-electron oxidation processes as well as for two-electron oxidations. The spectral changes during the oxidation of luteolin-7-O-Glucoside gave the information about the electroactive chromophores in molecule. Resulted spectra were compared with luteolin. The identification of products of oxidation was done by complementary analytical techniques HPLC-DAD and HPLC-ESI-MS/MS.
|
|
|
Redox Properties of Fluorinated Derivativers of 1,3-Diphenylisobenzofuran-Chromophores for Singlet Fission
Šimková, Ludmila ; Ludvík, Jiří
Derivatives of 1,3-diphenylisobenzofuran attract interest because they should be efficient as the molecules for singlet fission. The understanding of singlet fission in isolated molecules might be advantageous for use as solar cell sensitizers. This study is focused on fluorinated derivatives of 1,3-diphenylisobenzofuran and the effect of the position of fluorine atoms on their redox properties. For characterization of the redox properties standard electrochemical methods, and in situ UV-vis and EPR spectroscopy techniques were used.
|
|
|
Preparation and characterization of nanomaterials for electrochemical energy storage
Bouša, Milan
Výzkum (nejen) uhlíkatých nanomateriálů v čele s grafenem je v současné době jednou z nejčastěji studovaných oblastí materiálové fyziky a chemie, zejména díky mimořádným vlastnostem těchto materiálů vhodným k využití pro konverzi a uchování energie. Během syntézy grafenu a následné manipulace však dochází k narušování jinak téměř ideální krystalové struktury grafenu a tím i ke změně jeho elektronických vlastností. Proto je naprosto nezbytné mít strukturu grafenu "pevně pod kontrolou", čehož je možné dosáhnout pouze vývojem a použitím pokročilých instrumentálních metod. Grafen může být snadno připraven oxidací a následnou exfoliací grafitu za vzniku tzv. oxidu grafenu. Jedná se o materiál o tlouštce několika málo vrstev grafitu, který má na svém povrchu navázané funkční skupiny obsahující kyslík, které narušují unikátní, sp2 hybridizovanou síť uhlíkových atomů a tedy i elektronovou strukturu grafenu. Z tohoto důvodu je pro některé aplikace nutné podrobit oxid grafenu alespoň částečné redukci. V první části této práce je detailně studována jeho elektrochemická redukce za pomoci fotoelektronové, infračervené a především Ramanovy spektroskopie. Dosažené výsledky byly dále porovnávány s referenčním neoxidovaným materiálem. Možné využití tohoto procesu je demonstrováno na elektrochemické aktivaci...
|
host ::
RSS.