1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Электрохимия
  4. T. 57, № 9, 2021

Электрохимия, 2021, T. 57, № 9, стр. 519-528

Электрохимическое поведение нового композита на основе восстановленного оксида графена, поли-о-фенилендиамина и кремневольфрамовой кислоты

Е. Ю. Писаревская a, *, А. Л. Клюев a, О. Н. Ефимов b, В. Н. Андреев a

a Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Москва, Россия

b Институт проблем химической физики РАН
Черноголовка, Россия

* E-mail: elena_pisarevska@bk.ru

Поступила в редакцию 02.12.2020
После доработки 25.03.2021
Принята к публикации 29.03.2021

Полный текст (PDF)

Аннотация

Методами циклической вольтамперометрии (ЦВА) и электрохимического импеданса изучено поведение нового электроактивного материала на основе восстановленного оксида графена (ВОГ), поли-о-фенилендиамина (ПФД) и кремневольфрамовой кислоты (SiW). Обнаружено каталитическое воздействие оксида графена (ОГ) на электрохимическое соосаждение ПФД и SiW на пленке из ОГ при получении композита ВОГ–ПФД–SiW. Показано, что полученный композит обладает как минимум шестью редокс-переходами в зависимости от выбранного диапазона потенциалов циклирования. Обнаружено, что при потенциалах 200 и 500 мВ (Ag/AgCl), проводимость композита на 4 порядка выше по сравнению с ПФД. На примере редокс-реакций хинон–гидрохинон и ферро-феррицианид показано, что в этой же области потенциалов композит проявляет электрокаталитические свойства, хотя ни ПФД, ни SiW по отдельности не обладают выраженными редокс-переходами в этом диапазоне.

Ключевые слова: оксид графена, ОГ, восстановленный оксид графена, ВОГ, поли-о-фенилендиамин, ПФД, электрокатализ, кремневольфрамовая кислота

ВВЕДЕНИЕ

Электроактивные полимеры (ЭП) [1], оксид графена (ОГ) [2] и полиоксометаллаты (ПОМ) [3] по отдельности образуют три большие области научных и научно-технических исследований. В каждой из них можно найти крупные достижения, определившие во многом ход развития науки о материалах на многие десятилетия. И хотя упомянутые области науки начали развиваться в разное время, уже появилось большое количество работ на их стыке. Стоит отметить, что точкой роста стала разработка и исследование композитов ЭП и ОГ или его восстановленной формы (ВОГ). Композиты ЭП с ОГ (или с ВОГ) уже успешно находят применение в антикоррозионных покрытиях, суперконденсаторах, сенсорах и других устройствах [4]. ПОМ также широко используются в разных областях науки и техники. Примеры основных сфер их применения очень разнообразны – так же в антикоррозионных покрытиях, аналитической химии, катализе, мембранах, датчиках и т.д. [5]. Стоит также отметить использование ПОМ в протонообменных устройствах [6, 7]. Для электрохимии ПОМ представляют интерес благодаря своим многочисленным редокс-переходам. Но в отличие от ЭП, которые легко наносятся на электроды в ходе электрохимической полимеризации, для ПОМ важно находить подходящие способы их иммобилизации [5]. Ряд ПОМ способны прочно адсорбироваться на поверхностях углеродсодержащих материалов. К ним, например, относятся некоторые гетерополикислоты (ГПК) – фосфорномолибденовая (РМо), фосфорновольфрамовая (PW), кремнемолибденовая (SiMo) [5]. Для других ГПК существуют различные методы иммобилизации. Одним из них является их соосаждение с ЭП. Ранее [8, 9] нами было начато изучение соосаждения и кремневольфрамовой кислоты (SiW), и поли-о-фенилендиамина (ПФД). Стоит отметить, что SiW является перспективным ПОМ, применяемым, например, в электрокатализе [10] и в антикоррозионных покрытиях [11]. Лестничный редокс-полимер ПФД также широко применяется в различных научных и практических целях [12–14].

Нами был получен композит ВОГ–ПФД–SiW, который также обладает свойствами медиаторного катализатора. В настоящей работе нами было продолжено изучение нового электроактивного материала.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Приборы и материалы. Все электрохимические измерения проводились на планарных углеродных электродах (Screen-printed carbon electrode – SPCE) (рис. 1). При использовании SPCE измерения проводились в капле раствора (примерно 30–50 мкл), размещенной на поверхности электрода.

Рис. 1.

Планарный электрод (Screen-printed carbon electrode – SPCE).

Для получения на электроде покрытия из ОГ, его водную дисперсию (5 г/л) (www.graphenox-ru.com) разбавляли в соотношении 1 : 3, наносили на подложку микропипеткой, а затем высушивали на воздухе.

Мономер о-фенилендиамин (ОФД), как и SiW производства фирмы Aldrich, использовали в неизменном виде.

Для получения композита ВОГ–ПФД–SiW сначала в центр SPCE, где расположен рабочий электрод (рис. 1), наносили каплю суспензии ОГ, затем высушивали. После этого микропипеткой наносили 50 мкл раствора 10–2 М ОФД + 10–3 М SiW в 1 М H2SO4. Далее в режиме ЦВА проводили соосаждение ПФД–SiW.

Электрохимические исследования проводили на потенциостате-гальваностате IPC-compact (ИФХЭ РАН, Россия).

Спектры импеданса снимали с помощью потенциостата/гальваностата P-45X с модулем анализатора частотного отклика FRA-24M (производитель – “Electrochemical Instruments”, г. Черноголовка Московской области, http://potentiostat.ru). Импедансные измерения проводились в потенциостатическом режиме при потенциалах 0.2 и 0.5 В, в диапазоне 1 МГц–0.1 Гц, амплитуда возмущающего сигнала 10 мВ.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Синтез композита ВОГ–ПФД–SiW

На рис. 2 приведены циклические вольтамперограммы (ЦВА) соосаждения ПФД и SiW на SPCE без ОГ (1) и ЦВА полученного композита ПФД–SiW в 1 М H2SO4 (2). Из сопоставления кривых 1 и 2 видно, что на электроде закрепляется очень мало редокс-активного композита (кривая 2) по сравнению с частицами, участвующими в электрохимических реакциях из объема раствора (кривя 1).

Рис. 2.

ЦВА синтеза ПФД–SiW на SPCE в растворе 10–2 М ОФД + 10–3 М SiW в 1 М H2SO4 (1) и ЦВА SPCE+ ПФД–SiW в 1 М H2SO4 (2). Скорость развертки: 50 мВ/с.

На рис. 3 (кривая 1) представлена ЦВА синтеза композита ВОГ–ПФД–SiW. Как было нами показано [8, 9], электрохимическое соосаждение ОФД и SiW на ОГ протекает при 500 мВ, что существенно меньше, чем потенциал синтеза чистого ПФД (1200 мВ). Это происходит из-за окислительных свойств ОГ, который выступает в качестве медиаторного катализатора, и при этом сам восстанавливается, что было ранее подтверждено данными спектров ИК и КР [8, 9].

Рис. 3.

ЦВА синтеза ВОГ–ПФД–SiW на электроде SPCE + ОГ в растворе 10–2 М ОФД + 10–3 М SiW в 1 М H2SO4 (1) и ЦВА SPCE + ВОГ–ПФД–SiW в 1 М H2SO4 (2). Скорость развертки: 50 мВ/с.

Электрохимическое поведение композита ВОГ–ПФД–SiW

После проведения синтеза электрод многократно промывали деионизованной водой и наносили 50 мкл 1 М H2SO4. На рис. 3 (кривая 2) показана ЦВА композита. Видно, что он обладает большим количеством редокс-переходов. Часть пиков явно соотносятся с редокс-переходами SiW или ПФД. Однако пара обратимых пиков примерно при 500 мВ не соответствуют ни ЦВА ПФД [15], ни с ЦВА SiW [16, 17].

Из сопоставления токов на рис. 2 и 3 видно, что в присутствии ОГ синтез композита протекает быстрее. Кроме того, он прочно закрепляется на электроде, покрытом ОГ, а на чистом SPCE после промывания электрода по окончании синтезе остается очень мало композита ПФД–SiW (рис. 2).

Кроме того, при синтезе композита в отсутствие ОГ (рис. 2), не наблюдается пик в районе 500 мВ. Вероятно, в присутствии ОГ образуется еще один редокс-центр.

Рассмотрим электрохимическое поведение ВОГ–ПФД–SiW на примере двух ярко выраженных пар пиков – при самых низких (А) и самых высоких (В) значениях потенциалов в использованном диапазоне потенциалов циклирования. На рис. 4 показаны ЦВА, полученные при разных скоростях развертки потенциала (а), зависимости тока в максимуме от скорости развертки для анодных пиков А и В (б, в) и зависимости ln(Imax) от ln(V) для пиков А и В (г, д). Видно, что в случае пика А эта зависимость практически линейная, а для пика В отклонение от линейности невелико. Пик А явно вызван присутствием SiW [16, 17]. Анион кремневольфрамата можно рассматривать в качестве противоиона к окисленной катион-радикальной форме полимера. Но его отличие от анионов фонового электролита состоит в том, что он закреплен в матрице, и в результате этого не происходит его деинтеркаляции в цикле восстановления (т.е. перехода катион-радикальной формы полимера в нейтральную). В этом случае по принятым в литературе представлениям, в качестве противоионов при допировании/дедопировании (окислении/восстановлении) выступают протоны, что крайне важно, так как при этом нет диффузионных ограничений (механизм Гротгуса). Соответственно, должна увеличиваться скорость редокс-реакции. Поскольку молекулы серной кислоты в составе электролита заполняют поры композита, протоны могут свободно перемещаться внутри матрицы и не могут лимитировать скорость допирования–дедопироваания. Линейная зависимость говорит о том, что в толщине композитного покрытия не происходит заметного торможения при переносе заряда. В соответствии с уравнением Рэндлса–Шевчика для обратимого электронного переноса с участием свободно диффундирующих частиц, зависимость максимального тока от корня квадратного из скорости развертки потенциала должна быть линейной [18]. В нашем случае корневой зависимости не наблюдается. При наличии адсорбированных на поверхности электрода электрохимически активных частиц эта зависимость должна быть линейной [18]. В новом композите все редокс-частицы прочно закреплены на поверхности электрода. Из билогарифмических графиков (рис. 4г, 4д) определили степени для Imax ~ V x равные 1.21 (пик А) и 0.89 (пик В), что также приближает эту зависимость к линейной. Для квазиобратимых процессов (ΔЕ > 120 мВ) должно наблюдаться увеличение разности потенциалов анодного и катодного пиков. Если редокс-активные частицы адсорбированы, то этого не должно происходить. В случае композита ВОГ–ПФД–SiW (рис. 4а) разность потенциалов между анодным и катодным пиками равны 15.5 мВ (пик А) и 52 мВ (пик В).

Рис. 4.

ЦВА SPCE + ВОГ–ПФД–SiW в 1 М H2SO4 (а), скорости развертки: 20, 40, 50, 100 мВ/с, зависимости тока в максимумах А и В от скоростей развертки потенциала (б, в), (г, д) – зависимости ln(Imax) от ln(V) для пиков А и В.

Ранее [19] мы изучали образование композита ВОГ–ПФД. Было обнаружено, что при пропитывании пленки ОГ, нанесенной на электрод, в растворе ОФД, последний прочно закрепляется на нанолистах ОГ, который начинает окислять мономер, а сам восстанавливаться. Окисление мономера вызывает инициирование полимеризации и образование композита ВОГ–ПФД. Если промыть ОГ после пропитки, поместить в 1 М H2SO4 и циклировать потенциал в диапазоне от –250 до +450 мВ, наблюдается прирост тока, свидетельствующий о дальнейшем синтезе композита, который мы условно назвали (ВОГ–ПФД)1. При дальнейшем циклировании потенциала, но в диапазоне, соответствующем синтезу полимера ПФД безо всяких добавок, т.е. до 1.2 В, также наблюдается прирост тока от цикла к циклу. И эту фазу композита мы назвали (ВОГ–ПФД)2. Среди способов закрепления ОФД на ОГ в качестве основных можно выделить образование водородных связей между различными кислородсодержащими группами ОГ и протонами при атомах азота в ОФД (поскольку все происходит в кислой среде 1 М H2SO4) и взаимодействие ароматических колец из ОФД с двойными связями в ОГ, лежащих в параллельных плоскостях (π–π стекинг). Возможно, что при добавлении в такую систему SiW, обладающую несколькими редокс-переходами, многообразие связей между ОГ и ОФД и связывание ОФД с SiW приводит к образованию дополнительных редокс-пиков, например пика В.

В [9] мы изучали спектры импеданса для ПФД, ОГ и композитов ВОГ–ПФД, ПФД–SiW и ВОГ–ПФД–SiW при –200 мВ, так как примерно при этом потенциале на ЦВА находятся редокс-пики чистого ПФД и композита ВОГ–ПФД, а в композите ВОГ–ПФД–SiW примерно при этом потенциале также наблюдается широкий пик. Было показано, что при –200 мВ проводимость ВОГ–ПФД–SiW выше, чем у ПФД и ВОГ–ПФД.

Представляло также интерес изучение электрохимических свойств ВОГ–ПФД–SiW в области анодного пика при 500 мВ и сравнение с предшествующей областью потенциалов, где на ЦВА наблюдается практически плато (примерно при 200 мВ).

Спектры импеданса композита ВОГ–ПФД–SiW

Рис. 5.

Диаграммы Найквиста. Слева – общий вид, справа – тот же рисунок в более крупном масштабе. Спектры получены при потенциалах –0.2 В (треугольники), 0.2 В (квадраты) и 0.5 В (круги) для ПФД (незаполненные символы) и композита ВОГ–ПФД–SiW (заполненные символы). Линии – результат фитирования.

Рис. 6.

Диаграммы Боде. Спектры получены при потенциалах –0.2 В (треугольники), 0.2 В (квадраты) и 0.5 В (круги) для ПФД (незаполненные символы) и композита ВОГ–ПФД–SiW (заполненные символы). Линии – результат фитирования.

На рис. 5 и 6 представлены спектры импеданса для ПФД и ВОГ–ПФД–SiW при потенциалах ‒200, +200 и +500 мВ. Эквивалентная схема, удовлетворительно описывающая поведение как чистого полимера, так и композита, представлена на рис. 5. Эквивалентная схема широко используется для описания электроактивных полимеров, композитных материалов и суперконденсаторов на их основе [20–22]. Она состоит из сопротивления электролита Rs, фарадеевского сопротивления пленки Rf – величины, обратной электрическому току, протекающему за счет механизма перескока электронов (electron hopping) в толще редокс-полимера или композита, содержащего редокс-активные центры. Перескок электронов сопровождается диффузией протонов в пленке, что связано с протонообменными свойствами встроенных в композит гетерополикислот [6, 7]. Накопление заряда в пленки моделируется фарадеевской псевдоемкостью в виде элемента постоянной фазы CPEp [23]. В отличие от чистого полимера, в композите этот механизм ярче выражен за счет добавления дополнительных редокс-центров из ПОМ. Поэтому для полимера протонообменные свойства выражены гораздо слабее, и CPEp не используется. Как указано в работе [24], идеальный спектр импеданса редко наблюдается у реальных окислительно-восстановительных полимеров. Для реальных систем предел низких частот обычно представляет собой прямую линию под углом менее 90 к оси Х, поэтому и был выбран элемент постоянной фазы емкостного типа [25]. Емкость двойного слоя также моделируется элементом постоянной фазы CPEdl, учитывающим энергетическую и морфологическую неоднородность поверхности пленки.

В табл. 1 приведены параметры эквивалентной цепи для спектров, приведенных на рис. 5 и 6. Следует отметить, что как и в нашей предыдущей работе [9], для сравнения различных пленок значения сопротивления Rf и фарадеевской псевдоемкости CPEp-T были пронормированы на токи в анодном максимуме как меры (в первом приближении) количества редокс-активного полимера в изученных системах, что обозначено в таблице индексом “norm”.

Таблица 1.

Параметры эквивалентной цепи для спектров, приведенных на рис. 5 и 6

  Фактор нормализации Imax, A Eappl, В Rf, Ом Rfnorm, Ом А CPEp-T, Ф CPEp-Tnorm, Ф/А CPEp-P CPEdl-T, Ф CPEdl-P Rs, Ом
ВОГ–ПФД–SiW 1.1 × 10–5 –0.2 465 2.1 × 10–3 9.4 × 10–5 21.2 0.95 1.0 × 10–5 0.68 10.7
0.2 404 1.8 × 10–3 4.5 × 10–5 10.1 0.91 5.2 × 10–6 0.71 10.5
0.5 345 1.5 × 10–3 2.0 × 10–5 4.5 0.92 2.7 × 10–6 0.76 10.6
ПФД 4.4 × 10–6 –0.2 2715 3.0 × 10–2 4.6 × 10–5 4.1 0.94 5.8 × 10–6 0.72 15.7
0.2 9.39 × 106 104 – – – 4.2 × 10–7 0.87 16.2
0.5 1.77 × 107 197 – – – 1.3 × 10–7 0.93 16.1

Из данных спектров электрохимического импеданса были сделаны следующие выводы:

1. При потенциале собственной редокс-активноси полимера –0.2 В импедансные спектры как чистого полимера, так и композита близки, для их описания применяется одна и та же эквивалентная электрическая схема.

2. С ростом потенциала (0.2 и 0.5 В) в случае чистого полимера элемент CPEp исключается из эквивалентной цепи из-за видимого отсутствия электрохимической реакции. Это видно и по резкому возрастанию сопротивления Rf, и по отсутствию пиков при указанных потенциалах на ЦВА.

3. У композита с ростом потенциала сопротивление пленки Rf монотонно уменьшается, что может быть связано с проявлением редокс-активности остальных компонентов композита (см. рис. 4а).

4. У композита фарадеевская емкость CPEp-T с ростом потенциала снижается, по-видимому, из-за того, что полимер перестает участвовать в редокс-реакции.

Электрокаталитические свойства композита ВОГ–ПФД–SiW

Для осуществления медиаторного электрокатализа необходима высокая скорость реакции окисления–восстановления катализатора, которая зависит от количества электронов и протонов в приповерхностном реакционном слое. Количество электронов в реакционном слое зависит от электропроводности электрода, в нашем случае – композиционного покрытия. Если по данным импеданса проводимость ВОГ–ПФД–SiW на несколько порядков выше, чем у редокс-полимера, коим является ПФД, логично ожидать проявление свойств медиаторного катализатора у нового композита.

На рис. 7а представлены ЦВА для SPCE + + ВОГ–ПФД–SiW в 1 M H2SO4 (1) и в 10–3 M растворе гидрохинона (HQ) в 1 M H2SO4 (2). Для сравнения на рис. 7б приведена ЦВА на чистом SPCE, видно, что на немодифицированном электроде обратимость реакции существенно ниже. Зависимость тока окисления HQ в анодном максимуме (В') от скорости развертки потенциала (в) близка к линейной (пунктирная линия). В билогарифмических координатах та же зависимость представлена на рис. 7г. Из нее определили Imax ~ V0.72. Это и не корневая и не строго линейная зависимость. Кроме того, разница между анодным и катодным пиками составляет всего 30 мВ, что свидетельствует об обратимости реакции. Можно предположить, что некоторый вклад вносит адсорбция гидрохинона на поверхности композита, влияя на степень при V, и тогда редокс-переход Q/HQ, протекающий на модифицированном электроде, представляет собой обратимый и контролируемый поверхностью электрохимический процесс [26].

Рис. 7.

(a) ЦВА SPCE + ВОГ–ПФД–SiW в 1 M H2SO4 (1) и в 10–3 M растворе гидрохинона в 1 M H2SO4 (2); (б) ЦВА SPCE в 10–3 M растворе гидрохинона; (в) зависимость тока в пике В' от скорости развертки потенциала; (г) зависимость ln(Imax) от ln(V).

Аналогично влияние медиаторного катализатора ВОГ–ПФД–SiW и на редокс-реакцию K3[Fe(CN)6] ↔ K4[Fe(CN)6] (рис. 8).

Рис. 8.

ЦВА SPCE (a) и ЦВА SPCE + ВОГ–ПФД–SiW (б) в растворе 10−2 M K3[Fe(CN)6] + 10−2 M K4[Fe(CN)6] в 1 M H2SO4; (в) зависимость тока в пике В' от скорости развертки потенциала (сплошная линия), аппроксимация точек линейной зависимостью (пунктирная линия), (г) зависимость ln(Imax) от ln(V).

Из сопоставления ЦВА для чистого электрода (б) и модифицированного ВОГ–ПФД–SiW (a) видно, что нанесение композита на поверхность электрода повышает обратимость реакции. Отметим, что расстояния между анодными и соответствующими катодными пиками с увеличением скорости развертки потенциала изменяются всего от 30 до 80 мВ. Обратимость редокс-пиков В', а также близкая к линейной зависимость Imax от скорости развертки потенциала (рис. 8в), также соответствуют контролируемому поверхностью электрохимическому процессу с участием медиаторного катализатора. Из билогарифмической зависимости (г) получена степень, равная 0.75, т.е. I ~ V 0.75. Этот результат аналогичен тому, что получен для гидрохинона. При диффузионном контроле токи в максимуме ЦВА прямо пропорциональны корню квадратному из скорости развертки потенциала. В процессе, контролируемом поверхностью (также известном как процесс, контролируемый адсорбцией) токи в пиках линейно пропорциональны скорости развертки потенциала [26]. Для редокс-реакций K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] и Q/HQ, протекающих на модифицированных новым композитом электродах, в качестве медиаторов выступают ПФД и ПОМ, закрепленные в пористой матрице, а гидрохинон или ферроцианид находится в электролите, который пропитывает эту матрицу. Поэтому никаких диффузионных ограничений для подобных процессов быть не может. Кроме того, не исключается адсорбция растворенных частиц на модифицированном электроде. Если в билогарифмических координатах определить показатель степени при скорости развертки потенциала, то при его значении, равном 0.5 можно говорить о диффузионном контроле в соответствии с уравнением Рэндлса–Шевчика. Когда степень при V больше 1/2, речь идет об адсорбции [27], что само по себе играет большую роль для электрокатализа, в том числе и медиаторного. Если бы степень при V была бы равна единице, то можно было бы предположить, что обе редокс-пары (K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] и Q/HQ) прочно закрепляются на электроде и ведут себя аналогично редокс-активному композиту (рис. 4). Степени, равные 0.72 (для пары хинон/гидрохинон) или 0.75 (для пары ферро/феррицианид) скорее всего обязаны сочетанию двух факторов – адсорбции реагирующих частиц и наличию медиаторного катализа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Получен новый композиционный материал на основе восстановленного оксида графена, поли-о-фенилендиамина и кремневольфрамовой кислоты. Композит проявляет редокс-активность в широком диапазоне потенциалов. Методом электрохимического импеданса показано, что сопротивление пленки полимера на 4–5 порядков выше, чем композита. За счет того, что композит сохраняет фарадеевскую псевдоемкость на изученном диапазоне потенциалов (~0.9 В), появляется возможность использовать его в качестве материала для суперконденсаторов. Кроме того, композит обладает выраженными свойствами медиаторного катализатора. При проведении модельных электрохимических редокс-реакций для пар хинон–гидрохинон и ферро-феррицианид на планарном электроде, покрытом новым композитом, реакции протекают с высокой обратимостью при поверхностном контроле медиаторной реакции. Новый материал хорошо зарекомендовал себя при работе с планарным электродом, что может впоследствии использоваться при создании катализаторов и датчиков на основе ВОГ–ПФД–SiW.

Список литературы

  1. Yuan, M. and Minteer, S.D., Redox polymers in electrochemical systems: From methods of mediation to energy storage, Curr. Opin. Electrochem., 2019, vol. 6, p. 1. https://doi.org/10.1016/j.coelec.2019.03.003

  2. Brownson, D.A.C., Smith, G.C., and Banks C.E., Graphene oxide electrochemistry: the electrochemistry of graphene oxide modified electrodes reveals coverage dependent beneficial electrocatalysis, R. Soc. Open Sci., 2017, vol. 4, p. 171128. https://doi.org/10.1098/rsos.171128

  3. Wang, D., Liu, L., Jiang, J., Chen, L., and Zhao, J., Polyoxometalate-based composite materials in electrochemistry: state-of-the-art progress and future outlook, Nanoscale, 2020, vol. 12, p. 5705. https://doi.org/10.1039/C9NR10573E

  4. Bar-Cohen, Y., Chapter 8 – Electroactive Polymers as Actuators, in Advanced Piezoelectric Materials (Second Edition), Science and Technology, Woodhead Publishing in Materials, 2017, p. 319–352. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102135-4.00008-4

  5. Sadakane, M. and Steckhan, E., Electrochemical Properties of Polyoxometalates as Electrocatalysts, Chem. Rev., 1998, vol. 98, p. 219. https://doi.org/10.1021/cr960403a

  6. Sachdeva, S., Turner, J.A., Horan, J.L., and Herring, A.M., The Use of heteropoly acids in proton exchange fuel cells, in Bocarsly, A. and Mingos, D. (eds) Fuel Cells and Hydrogen Storage. Structure and Bonding, Springer, Berlin, Heidelberg, 2011, vol. 141, p. 115. https://doi.org/10.1007/430_2011_45

  7. Vernon, D.R., Meng, F., Dec, S.F., Williamson, D.L., Turner, J.A., and Herring, A.M., Synthesis, characterization, and conductivity measurements of hybrid membranes containing a mono-lacunary heteropolyacid for PEM fuel cell applications, J. Power Sources, 2005, vol. 139, p. 141. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2004.07.027

  8. Pisarevskaya, E.Y., Kolesnichenko, I.I., Averin, A.A., Gorbunov, A.M., and Efimov, O.N., A novel multifunctional composite based on reduced graphene oxide, poly-o-phenylenediamine and silicotungstic acid, Synth. Met., 2020, vol. 270, p. 116596. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2020.116596

  9. Pisarevskaya, E.Y., Klyuev, A.L., Averin, A.A., Gorbunov, A.M., and Efimov, O.N., One-pot electrosynthesis and physicochemical properties of multifunctional material based on graphene oxide, poly-o-phenylenediamine, and silicotungstic acid, J. Solid. State Electrochem, 2020, vol. 25, p. 859. https://doi.org/10.1007/s10008-020-04859-w

  10. Nipane, S.V., Mali, M.G., and Gokavi, G.S., Reduced Graphene Oxide Supported Silicotungstic Acid for Efficient Conversion of Thiols to Disulfides by Hydrogen Peroxide, Ind. Eng. Chem. Res., 2014, vol. 53, no. 10, p. 3924. https://doi.org/10.1021/ie404139z

  11. Nechvílová, K., Kalendová, A., and Stejskal, J., Anticorrosive properties of silicotungstic acid and phosphotungstic heteropolyacid in the paint films, Koroze a ochrana materialu, 2016, vol. 60, p. 122. https://doi.org/10.1515/kom-2016-0019

  12. Cui, M., Ren, S., Pu, J., Wang, Y., Zhao, H., and Wang, L., Poly(o-phenylenediamine) modified graphene toward the reinforcement in corrosion protection of epoxy coatings, Corros. Sci., 2019, vol. 159, p. 108131. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.108131

  13. Lan, H., Muslim, A., and Wang, L., Preparation of poly(o-phenylenediamine) nanoparticles with hydrolysed PEO45-b-PtBA35 as template and its electrochemical properties, Micro & Nano Letters, 2020, vol. 15, no. 9, p. 618. https://doi.org/10.1049/mnl.2019.0636

  14. Zhu, H., Wang, X.L., Liu, X. X., and Yang, X.R., Integrated Synthesis of Poly(o-phenylenediamine) Derived Carbon Materials for High Performance Supercapacitors, Adv. Mater., 2012, vol. 24, p. 6524. https://doi.org/10.1002/adma.201202461

  15. Sivakkumar, S.R. and Saraswathi, R., Application of poly(o-phenylenediamine) in rechargeable cells, J. Appl. Electrochem., 2004, vol. 34, p. 1147. https://doi.org/10.1007/s10800-004-3302-8

  16. Kulesza, P.J. and Faulkner, L.R., Solid-state Electroanalysis of Silicotungstic Acid Single Crystals at an Ultramicrodisk Electrode, J. Am. Chem. Soc., 1993, vol. 115, p. 11878. https://doi.org/10.1021/ja00078a028

  17. Shanmugam, S., Viswanathan, B., and Varadarajan, T.K., Synthesis and characterization of silicotungstic acid based organic–inorganic nanocomposite membrane, J. Membr. Sci., 2006, vol. 275, p 105. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2005.09.009

  18. Elgrishi, N., Rountree, K.J., McCarthy, B.D., Rountree, E.S., Eisenhart, T.T., and Dempsey, J.L., A Practical Beginner’s Guide to Cyclic Voltammetry, J. Chem. Educ., 2018, vol. 95, p. 197. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.7b00361

  19. Pisarevskaya, E.Y., Rychagov, A.Y., Gorbunov, A.M., Averin, A.A., Makarychev, Y.B., and Efimov, O.N., Synth. Met., 2018, vol. 243, p. 1. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2018.05.006

  20. Biswas, S. and Drzal, L.T., Multilayered Nanoarchitecture of Graphene Nanosheets and Polypyrrole Nanowires for High Performance Supercapacitor Electrodes, Chem. Mater., 2010, vol. 22, no. 20, p. 5667. https://doi.org/10.1021/cm101132g

  21. Casado, N., Hernández, G., Sardon, H., and Mecerreyes, D., Current trends in redox polymers for energy and medicine, Prog. Polym. Sci., 2016, vol. 52, p. 107. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2015.08.003

  22. Ramya, R., Sivasubramanian, R., and Sangaranarayanan, M.V., Conducting polymers-based electrochemical supercapacitors – Progress and prospects, Electrochim. Acta, 2013, vol. 101, p. 109. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.electacta.2012.09.116

  23. Eckermann, A.L., Feld, D.J., Shaw, J.A., and Meade, T.J., Electrochemistry of redox-active self-assembled monolayers, Coord. Chem. Rev., 2010, vol. 254 p. 1769. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2009.12.023

  24. Bott, A.W., Electrochemical Techniques for the Characterization of Redox Polymers, Current Separations, 2001, vol. 19, no. 3, p. 71.

  25. Bisquert, J., Garcia-Belmonte, G., Bueno, P., Longo, E., and Bulhões, L.O.S., Impedance of constant phase element (CPE)-blocked diffusion in film electrodes, J. Electroanal. Chem., 1998, vol. 452, p. 229. https://doi.org/10.1016/S0022-0728(98)00115-6

  26. Gosser, D.K., Jr., Cyclic Voltammetry—Simulation and Analysis of Reaction Mechanisms, VCH, N.Y., 1993, xi, 154 p., hardcover, DM 124.00, ISBN 3-527-28226-2

  27. Shayani-jam, H., Electrochemical study of adsorption and electrooxidation of 4,4'-biphenol on the glassy carbon electrode: determination of the orientation of adsorbed molecules, Monatsh Chem, 2019, vol. 150, p. 183. https://doi.org/10.1007/s00706-018-2318-4

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Электрохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал