Naslov
Hidrotermalna sinteza grafen oksid/vodljivi polimer kompozitnih materijala i njihova primjena u elektrokemijskim spremnicima energije
(Hydrothermal synthesis of graphene oxide/conducting polymer composite materials and their application in electrochemical storage devices)

Autori
Marija Filip

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
17.12

Godina
2018

Stranica
56

Mentor
Zoran Mandić

Ključne riječi
grafenov oksid ; vodljivi polimeri ; hidrogel ; superkondenzator
(graphene oxide ; conductive polymers ; hydrogel ; supercapacitor)

Sažetak
U ovom radu provedena je simultana redukcija grafenovog oksida i oksidacija monomera anilina, orto-fenilendiamina i polipirola hidrotermalnom reakcijom, u cilju nastanka kompozita poboljšanih kapacitivnih svojstava. Sinteza se provodila iz otopina pH=0 i pH=7, u autoklavu, pri temperaturi od 120 °C tijekom 5 sati. U neutralnim uvjetima dobiveni su kompaktni hidrogelovi, dok su u kiselim uvjetima dobiveni hidrogelovi skloni degradaciji, odnosno, dobivene su suspenzije. Suspenzije i hidrogelovi, koji su prethodno mehanički usitnjeni, naneseni su na zlatom prevučene kvarcne elektrode i ispitani u tro-elektrodnom sustavu metodom cikličke voltametrije. Ispitivanja su se provodila u elektrolitima H2SO4 i Na2SO4, a razlika u izgledu cikličkog voltamograma između ova dva elektrolita izravan je dokaz nastanka vodljivog polimera. Nadalje, iz cikličkih voltamograma izračunati su specifični kapaciteti koji se nalaze u rasponu od 37 - 198 F g-1. Najveći specifični kapacitet izmjeren je kod elektrode izrađene od suspenzije kompozita reduciranog grafenovog oksida i polianilina dobivene pri pH=0. Hidrogel reduciranog grafenovog oksida dobivenog pri pH=7, te hidrogelovi kompozita reduciranog grafenovog oksida i polianila/polipirola dobiveni iz pH=7 korišteni su za izradu tri različite vrste superkondenzatora, prilikom čega su napravljena dva asimetrična i jedan simetrični tip superkondenzatora. Superkondenzatori su ispitani metodom cikličke voltametrije, a potom je provedeno 1000 uzastopnih ciklusa punjenja i pražnjenja. Kronopotenciometrijskim krivuljama praćena je promjena specifičnih kapaciteta s brojem ciklusa, te je dobiveno da se specifični kapaciteti priređenih superkondenzatora nalaze u rasponu od 50-160 F g-1 koje zadržavaju tijekom 1000 ciklusa. Određena je i promjena ekvivalentnog serijskog otpora s brojem ciklusa, a vrijednosti ekvivalentnog serijskog otpora pokazale su se izrazito niskima i iznose od 5-6, 3 Ω.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA