Interfacial structure and adsorption of organic compounds at Cd(0001) and Sb(111) electrodes from ionic liquid and aqueous electrolytes: an in situ STM study

Tänapäeva teaduses on olulised teemad molekulaartehnoloogia ja energia salvestamine. Elektroonika tootjad üritavad valmistada järjest väiksemaid ja kõrgemate tehniliste näitajatega mobiiltelefone, arvuteid jmt seadmeid. Üks meetod selle saavutamiseks on väiksemate ja võimsamate elektrooniliste komponentide arendamine, mis oleksid suurema mäluga. Siin tulebki mängu molekulaarelektroonika- kui transistori suurust saaks kahandada ühe molekulini, siis oleks võimalik ruutsentimeetrisele kiibile salvestada kuni miljon korda rohkem infot kui praegu. Energiasalvestustehnoloogias on üheks tähelepanu keskpunktiks ioonsed vedelikud, mis leiavad kasutust energiasalvestusseadmetes, nt superkondensaatorites ja patareides, kuna nad on stabiilsed laias potentsiaalide vahemikus ja rakendatavad nii elektrolüüdi kui ka lahustina. Kõik mainitud arendussuunad nõuavad aga täpset arusaama elektrood-elektrolüüt piirpinnal toimuvatest adsorptsiooniprotsessidest ning nende sõltuvusest elektroodi potentsiaalist. Antud töö eesmärkideks oli uurida Cd(0001) ja Sb(111) monokristalsete elektroodide pinnale moodustunud faasidevahelise piirpinna ehitust erinevates elektrolüütides, milleks rakendati in situ skaneeriva tunnelmikroskoopia (STM) meetodit. In situ STM meetodiga on võimalik reaalajas visualiseerida elektroodi pinnastruktuur atomaarsel tasandil. Töö käigus näidati, et Cd(0001) ja Sb(111) elektroodide pinnastruktuur ei sõltu uuritud potentsiaalide vahemikus pindinaktiivses vesilahuses ega ka ioonses vedelikus elektroodi potentsiaalist. Uuriti ka 4,4′-bipüridiini adsorptsiooni Cd(0001) elektroodile fooni lahusest ning 2,2′ bipüridiini adsorptsiooni Sb(111) elektroodile ioonsest vedelikust. Selgus, et 4,4′ bipüridiini molekulid moodustavad Cd(0001) elektroodile paralleelselt asetsevad molekulread pinnakatvusega 4,73×10−10 mol cm−2. Ka 2,2′-bipüridiini molekulid adsorbeeruvad Sb(111) pinnale ioonsest vedelikust spetsiifilise mustriga, kuid seda märgatavalt tihedamalt andes väga kõrge piirilise adsorptsiooni väärtuse 7,72×10−10 mol cm−2.

Author

• Pikma, Piret

• elektroodprotsesside keemia
• faasieralduspinnad
• adsorptsioon
• chemistry of electrode processes
• interfaces (chemistry)
• adsorption

Identifier

hdl:10062/48635

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/48635