The Effect of Redox Electrolyte on the Electrochemical Characteristics of a PEDOT–(Sodium 1,2-Naphthoquinone-4-sulfonate)/WMNT Nanocomposite Electrode

G. P. Shumakovich; Шумакович Г. П.; I. S. Vasilyeva; Васильева И. С.; V. V. Emets; Емец В. В.; V. A. Bogdanovskaya; Богдановская В. А.; A. V. Kuzov; Кузов А. В.; V. N. Andreev; Андреев В. Н.; O. V. Morozova; Морозова О. В.; A. I. Yaropolov; Ярополов А. И.

doi:10.31857/S0044185623700559

Влияние редокс электролита на электрохимические характеристики нанокомпозитного электрода пэдот-(1,2-нафтохинон-4-сульфонат натрия)/мунт

Авторы: Шумакович Г.П.¹, Васильева И.С.¹, Емец В.В.², Богдановская В.А.², Кузов А.В.², Андреев В.Н.², Морозова О.В.¹, Ярополов А.И.¹
Учреждения:
1. Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук
2. Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Выпуск: Том 59, № 4 (2023)
Страницы: 397-404
Раздел: НАНОРАЗМЕРНЫЕ И НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПОКРЫТИЯ
URL: https://ruspoj.com/0044-1856/article/view/663911
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044185623700559
EDN: https://elibrary.ru/YCXCAW
ID: 663911

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Методами циклической вольтамперометрии (ЦВА), гальваностатического заряд-разряда и спектроскопии электрохимического импеданса (СЭИ) изучено влияние редокс электролита на электрохимические характеристики композита на основе проводящего полимера поли (3,4-этилендиокситиофена) (ПЭДОТ) и многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ). Для формирования на поверхности нанотрубок равномерного тонкого слоя ПЭДОТ использовали ферментативный способ полимеризации мономера. Электрохимически активное соединение 1,2-нафтохинон-4-сульфонат натрия (НХС) являлось допантом основной цепи ПЭДОТ и, одновременно, компонентом электролита. Добавление 12.5 мМ НХС в электролит увеличивало удельную емкость композитного электрода ПЭДОТ-НХС/МУНТ от 390 до 800 Ф/г при скорости развертки потенциала 10 мВ/с. В редокс электролите 1 М H₂SO₄ + 12.5 мМ НХС композитный электрод демонстрировал более высокую циклическую стабильность и более низкое сопротивление переноса заряда по сравнению с 1 М H₂SO₄. После 1000 циклов сканирования потенциала в области от –0.1 до 0.8 В при скорости 100 мВ/с удельная емкость композитного электрода, в растворе 1 М H₂SO₄ снизилась на 8%, а в растворе 1 М H₂SO₄ + 12.5 мМ НХС увеличилась приблизительно на 9%.

Список литературы

Sun K., Feng E., Peng H., Ma G. et al. // Electrochimica Acta. 2015. V. 158. № 10. P. 361–367.
Veerasubramani G.K., Krishnamoorthy K., Pazhamalai P., Kim S.J. // Carbon. 2016. V. 105. P. 638–648.
Meng W., Xia Y., Ma C., Du X. // Polymers. 2020. V. 12. № 10. P. 2303.
Wang X., Chandrabose R.S., Chun S.-E., Zhang T. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7. № 36. P. 19978–19985.
Lota G., Fic K., Frackowiak E. // Electrochemistry Communications. 2011. V. 13. № 1. P. 38–41.
Sun S., Rao D., Zhai T., Liu Q. et al. // Advanced Materials. 2020. V. 32. № 43. P. 2005344.
Raja A., Selvakumar K., Swaminathan M., Kang M. // Synthetic Metals. 2021. V. 276. P. 116753.
Senthilkumar S.T., Selvan R.K., Ponpandian N., Melo J.S. et al. // J. Mater. Chem. A. 2013. V. 27. P. 7913–7919.
Kasturi P.R., Harivignesh R., Lee Y.S., Selvan R.K. // J. Physics and Chemistry of Solids. 2020. V. 143. P. 109447.
Han W., Kong L.-B., Liu M.-C., Wang D. et al. // Electrochimica Acta. 2015. V. 186. P. 478–485.
Chun S.-E., Evanko B., Wang X., Vonlanthen D. et al. // Nature Communications. 2015. V. 6. P. 7818.
Chen W., Rakhi R.B., Alshareef H.N. // Nanoscale. 2013. V. 5. № 10. P. 4134–4138.
Vonlanthen D., Lazarev P., See K.A., Wudl F. et al. // Advanced Materials. 2014. V. 26. № 30. P. 5095–5100.
Wang T., Hu S., Wu D., Zhao W. et al. // J. Mater. Chem. A. 2021. V. 9. № 19. P. 11839–11852.
Tian Y., Liu M., Che R., Xue R. et al. // Journal of Power Sources. 2016. V. 324. P. 334–341.
Sakita A.M.P., Ortega P.F.R., Silva G.G., Noce R.D. et al. // Electrochimica Acta. 2021. V. 390. P. 138803.
Wang Q., Nie Y.F., Chen X.Y., Xiao Z.H. et al. // J. Power Sources. 2016. V. 323. P. 8–16.
Sheng L., Fang D., Wang X., Tang J. et al. // Chemical Engineering J. 2020. V. 401. P. 126123.
Nasrin K., Gokulnath S., Karnan M., Subramani K. et al. // Energy Fuels. 2021. V. 35. № 8. P. 6465–6482.
Li Y., Cao R., Song J., Liang L. et al. // Materials Research Bulletin. 2021. V. 139. P. 111249.
Xie H., Zhu Y., Wu Y., Wu Z. et al. // Materials Research Bulletin. 2014. V. 50. P. 303–306.
Otrokhov G.V., Shumakovich G.P., Khlupova M.E., Vasil’eva I.S. et al. // RSC Advanced. 2016. V. 6. P. 60372–60375.
Kanth S., Narayanan P., Betty C.A., Rao R. et al. // J. Applied Polymer Science. 2021. V. 138. № 24. P. e50838.
Skunik-Nuckowska M., Lubera J., Raczka P., Mroziewicz A.A., Dyjak S., Kulesza P.J. // ChemElectroChem. 2022. V. 9. No. 2. P. e202101222.
Groenendaal L., Jonas F., Freitag D., Pielartzik H., Reynolds J.R. // Advanced Materials. 2000. V. 12. № 7. P. 481–494.
Горшина Е.С., Русинова Т.В., Бирюков В.В., Морозова О.В. и др. // Прикл. биохимия и микробиология, 2006. Т. 42. № 6. С. 558–563.
Shumakovich G.P., Kurova V., Vasil’eva I., Pankratov D. et al. // J. Molecular Catalysis B: Enzymatic. 2012. V. 77. P. 105–110.
Vasil'eva I.S., Shumakovich G.P., Khlupova M.E., Vasiliev R.B. et al. // RSC Advances. 2020. V. 10. P. 33010–33017.
Shumakovich G.P., Morozova O.V., Khlupova M.E., Vasil’eva I.S. et al. // RSC Advanced. 2017. V. 7. P. 34192–34196.
Kvarnström C., Neugebauer H., Blomquist S., Ahonen H.J., Kankare J., Ivaska A. // Electrochimica Acta. 1999. V. 44. P. 2739–2750.
Uzuncar S., Ozdogan N., Ak M. //Analytica Chimica Acta. 2021. V. 11728. P. 338664.
Lota K., Khomenko V., Frackowiak E. // J. Phys. Chem. Solids. 2004. V. 65. P. 295–301.