Sirvi Autor "Anderson, Erik" järgi

Tulemuste filtreerimiseks trükkige paar esimest tähte
Nüüd näidatakse 1 - 1 1
  • Pisipilt
    Kirje
    In situ Scanning Tunnelling Microscopy studies of the interfacial structure between Bi(111) electrode and a room temperature ionic liquid
    (2015-08-04) Anderson, Erik
    Viimastel aastatel on uuesti populaarsust kogunud ioonsed vedelikud kui vesilahustele alternatiivsed elektrolüüdid. Neid rakendatakse näiteks elektrilise kaksikkihi kondensaatorite korral. On teada, et vesilahustes on elektrokeemilised protsessid sageli limiteeritud ja kasulikkude protsesside suunamiseks tuleb kasutada suuri ülepingeid. Ioonse vedeliku keskkonnas on seevastu võimalik opereerida madalama energiakuluga, näiteks väärismetallide ja nende segude sadestamine. Lisaks on ioonsed vedelikud väga heade lahusti omadustega ja nende keskkonnas võimalik sünteesida uusi aineid. Tänaseni puudub üks-ühene arusaam elektrood | ioonne vedelik piirpinna ehitusest ja seal toimuvatest protsessidest elektrokeemilise polarisatsiooni tingimustes. Skaneeriva tunnelmikroskoopia (STM) ja aatomjõumikroskoopia (AFM) mõõtmistest on teada, et Bi(111) elektroodid on vesilahustes ja mitte-vesilahustes ajaliselt väga stabiilsed negatiivse potentsiaali tingimustes. Atomaarselt sileda pinna tõttu Bi(111) elektroodid heaks alternatiiviks kullast või süsinikust elektroodidele. Lisaks on teada, et ioonse vedeliku keskkonnas on võimalik uurida neid potentsiaale ja seega protsesse, mis vesikeskkonnas samadel elektroodidel tihti ei ole võimalik. Käesoleva doktoritöö põhiteemaks on Bi(111) ja ioonse vedeliku vahelise piirpinna uuringud in situ STM meetodil. Katseks valiti kolm ioonset vedelikku: 1-etüül-3-metüülimidazolium tetrafluoroboraat (EMImBF4), 1-etüül-4-metüülpüridinium tetrafluoro-boraat ja EMImBF4 + 1% 1-etüül-3-metüülimidazolium iodiidi segu. Doktoritöös kasutati lisaks kahte võrdlevat meetodit: tsükliline voltamperomeetria ja elektrokeemiline impedantsspektroskoopia. Töö käigus näidati, et Bi(111) elektrood on atomaarselt siledate platoodega ka ioonse vedeliku tingimustes. Kõigi kolme ioonse vedeliku tingimustes saadi Bi(111) aatomlahutused ja mõõdeti ajalised sõltuvused potentsiaali tsükleerimise tingimustel. Ioonsete vedelikkude segu korral saavutati kõrglahutuslikud in situ STM pildid, kus visualiseeriti adsorbeerunud jodiidi ioonide paiknemine Bi(111) pinnal. Käesoleva doktoritöö raames uuriti lisaks teralise struktuuriga tahkeoksiidse kütuseelemendi elektroodide pinda AFM meetodiga. Spetsiaalse tarkvara abil arvutati kütuseelemendi katoodide, anoodide ja elektrolüüdi pindade karedused. Lisaks täiendati magistritöös alustatud terade suuruse modelleerimise meetodit, et hinnata terade suurust ja suuruste jaotust uuritud pindadel. Välja töötatud terade suuruse modelleerimise meetodit rakendati Bi(111) | ioonse vedeliku segu piirpinnal adsorbeerunud ioonide visualiseerimiseks. Sama meetodit kasutati ka Bi(111) elektroodi pinna muutuste modelleerimiseks potentsiaalide alas, kus toimub Bi(111) elektroodi anisotroopne lahustumine ja sadenemine ioonse vedeliku keskkonna tingimustes.