Electrochemistry and novel applications of chemically synthesized conductive polymer electrodes

Keemilise sünteesi meetodil valmistati juhtivpolümeersed (JP) elektroodid, mida on võimalik elektrokeemiliselt modifitseerida ümberdopeerimise või elektrokeemilise sünteesi meetodil. Uurimustöö peamine eesmärk oli välja arendada ja esialgselt optimeerida sünteesimeetodid sobivaks rakendusvaldkondadele, millel on kvalitatiivselt erinevad nõudmised JP elektroodide struktuurile ja ioonjuhtivusele. Keemilise ja elektrokeemilise sünteesi tingimused optimeeriti kahe kasutusala jaoks: tehislihased ja suure eripindalaga JP elektroodid. Töös kirjeldatavad JP elektroodid on valmistatud hüdrogeelide keemilise sünteesi ja mittejuhtivale pinnale sobiva kombineeritud keemilis-elektrokeemilise sünteesi meetoditel. Sellistel elektroodidel on mitmeid eeliseid võrreldes tavapäraste elektroodidega ning nende valmistamise meetoditega. Laialt-kasutatavatel JP-del, polüpürroolil ja PEDOT-il põhinevaid materjale ja neist valmistatud elektroode karakteriseeriti peamiselt elektrokeemiliste meetoditega. Näidati, et kombineeritud keemilis-elektrokeemilisel meetodil valmistatud metallivabad aktuaatorid lahendavad efektiivselt delamineerumisprobleemi ja vastavad kommertseesmärgil tootmise eelistustele, vältides väärismetallide, toksiliste orgaaniliste lahustite ja vaakumtehnoloogiate kasutamist. Teostati elektro-kemo-mehaaniline karakteriseerimine, mille tulemused näitasid, et valmistatud aktuaatorid on aktuatsiooniomadustelt võrreldavad alternatiivsetel meetoditel valmistatud aktuaatoritega. Täiendavalt kasutati väljaarendatud meetodit uut tüüpi, elektrolüüdi keskkonnas töötavate kolmekihiliste lineaarsete aktuaatorite valmistamiseks. Oksüdatiivse keemilise sünteesi meetodil valmistati suure eripindalaga polüpürrool-hüdrogeel elektroodid, kasutades laialt levinud keskkonnasõbralikke ühendeid ja lihtsat ühe-etapilist sünteesimeetodit. Suure eripindalaga polüpürrool-hüdrogeelid sobivad võimsustiheduse piirangute leevendamiseks JP-e kasutavates energiasalvestites, kasutamiseks kontrollitavaks ravimi manustamiseks, andurites jm. Kasutades polüpürrool-hüdrogeeli lähtematerjalina, valmistati polüpürrool-aerogeelid ja karboniseeritud aerogeelid, mis laiendavad veelgi uudse materjali kasutusvõimalusi.

Author

• Temmer, Rauno

• elektrit juhtivad polümeerid
• keemiline süntees
• elektroodid
• elektrokeemia
• conducting polymers
• chemical synthesis
• electrodes
• electrochemistry

Identifier

hdl:10062/40768

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/40768