Fotoelektrokemijska karakterizacija poluvodiča u prisustvu perfluoriranih karboksilnih kiselina

završni rad

• Naslov (engleski): Photoelectrochemical characterisation of semiconductor in the presence of perfluorinated carboxyilic acid
• Autor: Tadea Lažeta
• Mentor: Marijana Kraljić Roković (mentor)
• Član povjerenstva: Marijana Kraljić Roković (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Jozefina Katić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Iva Movre Šapić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-09-03, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Kemijsko inženjerstvo

Sažetak

Cilj ovog rada bio je ispitati fotoelektrokemijske odzive BiVO4 elektrode i elektrode željezom (30% Fe2O3) i srebrom (6% Ag) modificiranog BiVO4 u otopinama perfluorooktanske kiseline (PFOA) i Na2SO4. Ispitivanja su provedena za osvijetljene i neosvijetljene elektrode uz LED lampu kao izvor svjetla. Pri tome je korištena metoda linearne polarizacije, elektrokemijska impedancijska spektroskopija, kronoamperometrija i praćenje potencijala otvorenog kruga u vremenu. Rezultati dobiveni ispitivanjem metodom linearne polarizacije i kronoamperometrije u 0,5 M Na2SO4 pokazuju da su obje elektrode fotoaktivne, ali modificirana elektroda pokazuje bolju fotoaktivnost odnosno veće fotostruje. Ovom metodom je također ispitana modificirana elektroda u otopini 0,01 mg/ml PFOA u 0,5 M Na2SO4. Manje vrijednosti fotostruja te značajniji porast struje iznad 1,2 V u prisustvu PFOA ukazuje na različito ponašanje elektrode u prisustvu PFOA u odnosu na čisti Na2SO4. Ispitivanjem metodom elektrokemijske impedancijske spektroskopije utvrđeno je da su veće impedancije zabilježene bez prisustva svjetla što ukazuje na dobru fotoaktivnost materijala. Također je potvrđena bolja fotoaktivnost modificiranog BiVO4. Praćenjem napon otvorenog kruga potvrđena je fotoaktivnost za obje elektrode, a budući da napon poprima negativniju vrijednost može se zaključiti da su ispitani materijali n – tip poluvodiča. Ova metoda je također pokazala da ne postoji razlika u odzivu modificiranog BiVO4 u otopini Na2SO4 i otopini PFOA u Na2SO4. što je u suprotnosti s rezultatima linearne polarizacije.

Sažetak (engleski)

The aim of this study was to investigate the photoelectrochemical responses of a BiVO₄ electrode and a BiVO₄ electrode modified with iron (30% Fe₂O₃) and silver (6% Ag) in solutions of perfluorooctanoic acid (PFOA) and Na₂SO₄. The experiments were conducted using both illuminated and non-illuminated electrodes, with an LED lamp as the light source. The methods employed included linear polarization, electrochemical impedance spectroscopy, chronoamperometry, and monitoring of open-circuit potential over time. Results obtained from linear polarization and chronoamperometry in 0.5 M Na₂SO₄ show that both electrodes exhibit photoactivity, with the modified electrode demonstrating enhanced photoactivity, as evidenced by higher photocurrents. Additionally, the modified electrode was tested in a solution of 0.01 mg/mL PFOA in 0.5 M Na₂SO₄, where the lower photocurrents and significant increase in current above 1.2 V in the presence of PFOA indicate different behavior of the electrode in the presence of PFOA compared to pure Na₂SO₄. Electrochemical impedance spectroscopy revealed higher impedances in the absence of light, indicating good photoactivity of the material, with the modified BiVO₄ showing superior photoactivity. Monitoring the open-circuit potential further confirmed the photoactivity of the electrodes, with the observed shift to more negative values suggesting that the tested materials are n-type semiconductors. However, this method also indicated different response of modified BiVO₄ in Na2SO4 and PFOA solutions, which contrasts with the results obtained from linear polarization.

• Ključne riječi: fotoaktivnost; fotoelektrokemija; modificirani BiVO4; PFAS; poluvodiči
• Ključne riječi (engleski): photoactivity; photoelectrochemistry; modified BiVO4; PFAS; semiconductors
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:028273
• Projekt: Šifra: IPS-2022-02-4780; Naziv: Fotokatalitička razgradnja perfluoriranih spojeva u vodi uz Sunčevo zračenje; Naziv: Solar-assisted photocatalytic degradation of perfluorinated compounds in water; Kratica: SoAPperF; Voditelj: Hrvoje Kušić; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: Hrvatska zaklada za znanost; Linija financiranja: Slovenian-Croatian Bilateral Projects
• Studijski program: Naziv: Kemija i inženjerstvo materijala; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: prijediplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (univ. bacc. ing. cheming.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2025-09-01
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-10-14 10:09:48