Phản ứng điện hóa của các phim dựa trên ống nano carbon in trên các chất nền polymer

Ionics - Tập 19 - Trang 335-341 - 2012
Nikos G. Tsierkezos1, Nora Wetzold2, Uwe Ritter1
1Institut für Chemie und Biotechnik, Technische Universität Ilmenau, Ilmenau, Germany
2Institut für Print- und Medientechnik, Fakultät für Maschinenbau, Technische Universität Chemnitz, Chemnitz, Germany

Tóm tắt

Phản ứng điện hóa của các phim mỏng mới, gồm các ống nano carbon nhiều lớp (MWCNTs) in trên các chất nền polymer, đã được nghiên cứu đối với cặp redox ferrocyanide/ferricyanide, [Fe(CN)6]3−/4− trong các dung dịch kali chloride (KCl) lỏng. Trong nghiên cứu này, các phim dựa trên MWCNT được chế tạo thông qua việc chuyển giao các MWCNT phân tán trong nước lên các vật liệu polymer polyethylene terephthalate (MWCNT-PET) và polycarbonate (MWCNT-PC) bằng quy trình in flexo khối lượng. Để thực hiện các nghiên cứu điện hóa, các kỹ thuật voltammetry chu kỳ và quang phổ trở kháng điện hóa đã được áp dụng. Kết quả cho thấy rằng các phim MWCNT-PC thể hiện tính ổn định tốt hơn trong dung dịch, có điện thế oxy hóa thấp hơn, mật độ dòng oxy hóa lớn hơn và độ điện dung cao hơn so với các phim MWCNT-PET. Ngoài ra, các phim MWCNT-PC cung cấp ít rào cản hơn cho quá trình truyền điện tử và động học điện cực nhanh hơn so với các phim MWCNT-PET. Kết quả cho thấy rất hứa hẹn và mở ra khả năng sử dụng các kỹ thuật in khối lượng để tạo ra các phim MWCNT-polymer in cho các ứng dụng điện hóa.

Từ khóa

#MWCNT #phim mỏng #phản ứng điện hóa #polymer #redox

Tài liệu tham khảo

Kavan L, Dunsch L (2008) Electrochemistry of carbon nanotubes. Top Appl Phys 111:567–603 Ahammad AJS, Lee JJ, Rahman MA (2009) Electrochemical sensors based on carbon nanotubes. Sensors 9:2289–2319 Tasis D, Tagmatarchis N, Bianco A, Prato M (2006) Chemistry of carbon nanotubes. Chem Rev 106:1105–1136 Sherigara BS, Kutner W, Souza FD (2003) Electrocatalytic properties and sensor applications of fullerenes and carbon nanotubes. Electroanalysis 15:753–772 Pan D, Chen J, Yao S, Tao W, Nie L (2005) An amperometric glucose biosensor based on glucose oxidase immobilized in electropolymerized poly(o-aminophenol) and carbon nanotubes composite film on a gold electrode. Anal Sci 21:367–371 Iijima S (1991) Helical microtubules of graphitic carbon. Nature 354:56–58 Yun YH, Dong Z, Shanov V, Heineman WR, Halsall HB, Bhattacharya A, Conforti L, Narayan RK, Ball WS, Schulz MJ (2007) Nanotube electrodes and biosensors. Nano Today 2:30–37 Li N, Wang J, Li M (2003) Electrochemistry at carbon nanotube electrodes. Rev Anal Chem 22:19–33 Wang J (2005) Carbon-nanotube based electrochemical biosensors: a review. Electroanalysis 17:7–14 Zhao Q, Gan Z, Zhuang Q (2002) Electrochemical sensors based on carbon nanotubes. Electroanalysis 14:1609–1613 Li C, Zhang L, Ding L, Ren H, Cui H (2011) Effect of conductive polymers coated anode on the performance of microbial fuel cells (MFCs) and its biodiversity analysis. Biosens Bioelectron 26:4169–4176 Sekine S, Ido Y, Miyake T, Nagamine K, Nishizawa M (2010) Conducting polymer electrodes printed on hydrogel. J Am Chem Soc 132:13174–13175 Tsierkezos NG, Ritter U (2010) Synthesis and electrochemistry of multiwalled carbon nanotube films directly attached on silica substrate. J Solid State Electrochem 14:1101–1107 Tsierkezos NG, Szroeder P, Ritter U (2011) Multi-walled carbon nanotubes as electrode materials for electrochemical studies of organometallic compounds in organic solvent media. Monatsh Chem 142:233–242 Szroeder P, Tsierkezos NG, Scharff P, Ritter U (2010) Electrocatalytic properties of carbon nanotube carpets grown on Si-wafers. Carbon 48:4489–4496 Yaghoubian H, Beitollah H, Soltani-Nejad V, Mohadesi A, Afzali D, Zamani H, Roodsaz S (2011) Simultaneous voltammetric determination of epinephrine and acetaminophen at the surface of modified carbon nanotube paste electrode. Int J Electrochem Sci 6:1307–1316 Nicholson RS, Shain I (1964) Theory of stationary electrode polarography. Single scan and cyclic methods applied to reversible, irreversible, and kinetic systems. Anal Chem 36:706–723 Nicholson RS (1965) Theory and application of cyclic voltammetry for measurement of electrode reaction kinetics. Anal Chem 37:1351–1355 Rodriguez Nieto JF, Tucceri RI, Posadas D (1996) EIS detection of the partial oxidation of polymers derived from aryl amines. J Electroanal Chem 403:241–244 Sundfors F, Bobacka J, Ivaska A, Lewenstam A (2002) Kinetics of electron transfer between Fe(CN) 3−/4−6 and poly(3.4-ethylenodioxythiophene) studied by electrochemical impedance spectroscopy. Electrochim Acta 47:2245–2251 Pollak V (1974) An equivalent diagram for the interface impedance of metal needle electrodes. Med Biol Eng Comput 12:454–459