Sirvi Autor "Ers, Heigo" järgi

Nüüd näidatakse 1 - 4 4

Adsorption and structuring processes at single crystal electrode – ionic liquid interface – insights from simulations and in situ studies
(2024-07-12) Ers, Heigo; Pikma, Piret, juhendaja; Ivaništšev, Vladislav, juhendaja; Lust, Enn, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Vajadus üha väiksemate ja võimsamate elektroonikakomponentide ning energiasalvestusseadmete järele on ajendanud teaduslikku kogukonda otsima uudseid lahendusi. Tähelepanu all on nii mitmed elektrolüüdid superkondensaatorites kasutamiseks kui ka üksikutel molekulidel põhinevad juhtmed ja lülitid. Antud rakendused aga põhinevad elektroodi ja elektrolüüdi vahelisel alal toimuvatel adsorptsiooni- ja laenguülekandeprotsessidel. Seetõttu on tehnoloogia arengu seisukohalt oluline mõista ja kirjeldada eri piirpindadel toimuvad protsesse. Ioonvedelikud on madala aururõhu ja suure elektrokeemilise stabiilsuse tõttu pälvinud laialdast huvi võimalike elektrolüütidena energiasalvestusseadmetes. Nende omadused erinevad märgatavalt teistest veel ja orgaanilistel solventidel põhinevatest elektrolüütidest. Huvi ioonvedelike vastu on keskendunud eelkõige elektroodi ja puhta ioonvedeliku vaheliste piirpindade uurimisele, kuid orgaaniliste lisandite adsorptsiooni uurimine ioonvedelike segudest on jäänud seni tähelepanuta. Käesolevas töös uuriti ioonide ning molekulide adsorptsiooni ja paiknemist elektrood-ioonvedelik piirpindadel. Läbiviidud molekulaardünaamika simulatsioonid keskendusid potentsiaali, temperatuuri ja elektroodi materjali mõju uurimisele piirpinna mahtuvusele ja struktuurile. Simulatsioonid seostasid mahtuvuse maksimume ioonvedeliku ümberstruktureerimisega ning näitasid, et temperatuur mõjutab mahtuvust eelkõige null-laengu potentsiaali lähedal. Bipüridiini adsorptsiooniuuringud Bi(111), Sb(111) ja Cd(0001) pindadel kombineerisid erinevaid mõõtetehnikaid, et anda ülevaade piirpinnal toimuvast. Läbiviidud mõõtmistest järeldus, et tihe bipüridiini kiht moodustub kõigil uuritud pindadel, kuid bipüridiini kihi struktuur sõltus oluliselt valitud elektroodist. Kogutud tulemused näitasid, et varasemate bipüridiini adsorptsiooni uuringute tulemused vesilahustest pole otse ülekantavad ioonvedelikele rõhutades adsorptsiooni ja struktureerumisprotsesside keerukust.
Grafeeni ja 1-etüül-3-metüülimidasoolium tetrafluoroboraadi piirpinna struktuuri ja mahtuvuse temperatuurisõltuvuse uurimus
(Tartu Ülikool, 2020) Ers, Heigo; Ivaništšev, Vladislav; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Keemia instituut
Toatemperatuursed ioonvedelikud on uudsed ühendid, mida on uuritud kui võimalikke elektrokeemiliste energiasalvestusseadmete elektrolüüte. Üheks selliseks seadmeks on superkondensaator, milles energia salvestatakse elektroodi ja ioonvedeliku piirpinnal tekkinud struktuuris. Käesolevas magistritöös hinnati molekulaardünaamikaga grafeeni ja 1-etüül-3- metüülimidasoolium tetrafluoroboraadi piirpinna mahtuvust ning uuriti selle struktuuri erinevatel keskkonna temperatuuridel ja elektroodi potentsiaalidel. Töö eesmärkideks olid mahtuvuse ja ioonvedeliku piirpinnalähedase struktuuri muutuste seostamine ning mahtuvuse temperatuurisõltuvuse selgitamine. Uurimuse tulemusena leiti, et null-laengu potentsiaali lähedal temperatuuri kasvamisel piirpinna mahtuvus kahaneb suurenenud soojusliikumise tõttu, mis takistab ioonide korrapärast piirpinnale pakkimist. Lisaks näidati, et mahtuvuse potentsiaalist sõltuvuse graafikutel esinevad karakteersed sadulpunktid, mis on tingitud ümberkorraldustest ioonvedeliku piirpinnalähedases struktuuris.
Grafeeni ja 1-etüül-3-metüülimidasoolium tetrafluoroboraadi piirpinna uurimine arvutuslike meetoditega
(Tartu Ülikool, 2018) Ers, Heigo; Ivaništšev, Vladislav; Lembinen, Meeri; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Keemia instituut
Üha kasvav energia tarbimine on põhjustanud vajaduse suurema mahutavusega energiasalvestusseadmete järele. Nõudluse rahuldamiseks on püütud leida alternatiivseid viise elektrienergia talletamiseks. Ühe lahendusena on välja pakutud energia salvestamist elektroodi ja elektrolüüdi piirpinnal tekkivasse kaksikkihti. Ioonvedelike laia stabiilsusvahemiku tõttu pakuvad nad huvi võimalike elektrolüütidena superkondensaatorites, mistõttu on vajalik nende kompleksse piirpinnalähedase struktuuri kirjeldamine. Käesolevas töös uuriti grafeeni ja ioonvedeliku (1-etüül-3-metüülimidasoolium tetrafluoroboraadi) piirpinna omadusi ning nende muutumist elektroodi pinnalaengut varieerides, kasutades selleks suuremahulisi tihedusfunktsionaali teooria simulatsioone. Töös keskenduti elektroodi laengu varjestamise ning polarisatsiooni nähtustele. Valitud teooria tasemel on esmakordselt kirjeldatud grafeeni polarisatsiooni suurt mõju piirpinna mahtuvusele ning pakutud välja parandustegur elektroodi elektrontiheduse deformatsiooni arvestamiseks elektrilise kaksikkihi potentsiaalihüppe hindamisel.
Uurimus tetrafenüülporfüriini adsorptsioonist Bi(111)-ioonvedelik piirpindadel
(Tartu Ülikool, 2025) Luure, August; Siinor, Liis; Ers, Heigo; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Keemia instituut
Töös uuriti tetrafenüülporfüriini (TPP, tetraphenylporphyrin) ja erinevate ioonsete vedelike (IL, ionic liquid) segude käitumist vismuti (Bi) (111) elektroodi pinnal tsüklilise voltamperomeetria, elektrokeemilise impedantsspektroskoopiaga ja fotospektromeetriaga. Orgaaniliste ühendite adsorptsiooni uurimine IL-ides võimaldab IL-dele leida tööstuslikke rakendusi elektrolüüdi või lahustina. TPP ja 1-etüül-3-metüülimidasoolium tetrafluoroboraadi segus ei leitud olulist elektrokeemilist mõju piirpinnal toimuvatele protsessidele. Seevastu TPP lisamine 1-etüül-3-metüülimidasoolium bis(fluorosulfonüül)imiidi või 1-butüül-1-metüülpürrolidiinium bis(fluorosulfonüül)imiidi mõjutas piirpinna omadusi märgatavalt võrreldes lisanditeta IL-idega. Need tulemused viitavad TPP adsorptsioonile Bi(111) pinnal, mida saaks edasi uurida erinevate pinda visualiseerivate meetoditega, et leida TPP-le rakendust erinevate pindade modifitseerimiseks.