Karakterizacija ionsko-selektivne membrane izvedene na površini metalne elektrode ispisane tintnim pisačem

diplomski rad

• Naslov (engleski): Characterisation of ink-jet printed all-solid-state ion-selective electrode
• Autor: Josipa Kahlina
• Mentor: Stjepan Milardović (mentor)
• Član povjerenstva: Stjepan Milardović (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Petar Kassal (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Zoran Mandić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2021-07-14, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

Predmet ovog rada bila je priprava i karakterizacija amonijeve selektivne membrane izvedene na površini srebrove elektrode ispisane tintnim pisačem. Amonijeva selektivna membrana pripravljena je otapanjem polivinil klorida (PVC) u tetrahidrofuranu, uz dodatak plastifikatora bis(2–etilheksil) sebacata te ionofora nonaktina. Krajnji cilj ovog diplomskog rada bio je razvoj planarnog potenciometrijskog senzora za detekciju amonijeva iona. Zbog toga je proveden niz ispitivanja kojima su karakterizirane klasična elektroda s unutarnjim elektrolitom, čvrsta grafitna elektroda i planarna elektroda ispisana tintnim pisačem. Za razvoj amonijeve selektivne membrane izvedene na površini srebrove elektrode ispisane tintnim pisačem ispitane su četiri formulacije vodljivog sloja na bazi grafita i polivinil butirala (PVB) s različitim masenim udjelima grafita i to redom: 50 %, 55 %, 60% i 65%. Svaka elektroda oslojena je pojedinim slojem i amonijevom selektivnom membranom, te ispitana potenciometrijski u otopinama amonijeva klorida množinskih koncentracija u rasponu 10^–1–10^–6 M. U svrhu karakterizacije pripravljenih PVB grafitom modificirane grafitne elektrode upotrijebljene su ciklička voltametrija i elektrokemijska impedancijska spektroskopija. Ciklički voltamogrami i impedancijski spektri snimani su u troelektrodnom sustavu sastavljenom od referentne Ag|AgCl|3 M KCl||2 M NaNO3, radne grafitne elektrode i pomoćne Pt elektrode u 5 mM K3[Fe(CN)6] pripravljenom u 0,1 M otopini KCl.

Sažetak (engleski)

The subject of this thesis was the fabrication and characterization of an ammonium–selective membrane coated on the surface of an ink–jet printed silver electrode. The ammonium selective membrane was prepared by dissolving polyvinyl chloride (PVC) in tetrahydrofuran with the addition of the plasticizer bis(2–ethylhexyl) sebacate and the ionophore nonactin. The aim of this work was to develop a planar potentiometric sensor for the detection of ammonium ions. For this purpose, a series of measurements were carried out characterizing the classical internal electrolyte electrode, the solid–state graphite electrode and the planar ink–jet printed electrode. For the development of the ammonium–selective membrane fabricated on the surface of the inkjet–printed silver electrode, four conductive layer formulations based on graphite and polyvinyl butyral (PVB) with different mass fractions of graphite were tested: 50 %, 55 %, 60 % and 65 %. Each electrode was coated with a separate transduction layer and an ammonium selective membrane, and tested potentiometrically in solutions of ammonium chloride with molar concentrations ranging from 10^–1–10^–6 M. Cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy were used to characterize the prepared graphite electrodes modified with graphite:PVB layer. Cyclic voltammograms and impedance spectra were recorded in a three–electrode system consisting of a reference Ag | AgCl || 3 M KCl || 2 M NaNO3, working graphite electrodes and auxiliary Pt electrodes in 5 mM K3[Fe(CN)6] prepared in 0.1 M KCl solution.

• Ključne riječi: amonijeva ionsko–selektivna membrana; potenciometrija; polivinil klorid; planarna elektroda
• Ključne riječi (engleski): ammonium ion–selective membrane; potentiometry; polyvinyl chloride; planar electrode
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:283860
• Studijski program: Naziv: Primijenjena kemija; smjerovi: Kemija u zaštiti okoliša i izvori energije, Specifični materijali i napredne tehnologije, Primijenjena organska kemija; Smjer: Primijenjena organska kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra primijenjene kemije (mag. appl. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Pristup korisnicima matične ustanove
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-04-07 09:07:04