Studium adsorpčních a redoxních vlastností povrchově aktivních látek na kovových elektrodách pomocí moderních elektrochemických metod“.

Mgr. Natálie Kebrlová, Ph.D.

Doctoral thesis

Study of adsorption and redox properties of surface active substances on metal electrode by means of electrochemical methods

Abstract:

Elektrochemické studium povrchově aktivních látek (surfaktantů) a modelových halogenovaných aromátů vedlo k získání nových poznatků o jejich redoxním a adsorpčním chování a může přispět k jejich elektrochemickému odbourávání z životního prostředí. Redoxní a adsorpční chování halogenovaných aromátů v 0,5 M H2SO4 bylo sledováno na elektricky nabitém rozhraní při katodické i anodické polarizaci polykrystalické - Pt-pc a monokrystalické - Pt(111) platinové elektrody metodou cyklické voltametrie (Cyclic Voltammetry - CV), diferenciální elektrochemické hmotnostní spektrometrie (Differential Electrochemical Mass Spectrometry - DEMS) a eliminační voltametrie s lineárním „skenem“ (Elimination Voltammetry with Linear Scan-EVLS). Monokrystalické povrchy byly citlivější pro sledování adsorptivního chování aromátů. DEMS umožňila souběžné zaznamenávání elektrochemických a hmotnostně spektrometrických dat a z jejich závislosti na potenciálu pracovní elektrody bylo možné získat podrobnější informace o vznikajících produktech a meziproduktech redoxních procesů. Ke studiu adsorpčního chování surfaktantů byla použita metoda střídavé voltametrie Alternating Current Voltammetry - ACV), která umožnila měření diferenciální kapacity elektrodové dvojvrstvy v závislosti na měnícím se potenciálu rtuťové kapkové elektrody ve vodném prostředí.

Abstract:

This doctoral thesis occupy with electrochemical study of halogenated aromatic hydrocarbons and surface active compounds (surfactants). The first aim of thesis was study of redox and adsorbed/desorbed characteristics of benzene, chlorobenzene, fluorobenzene and brombenzene at the platinum/electrolyte solution interface during catodic and anodic polarization of Pt-pc and Pt(111) electrodes. Pt(111) electrode was more sensitive for observation of adsorbed behaviour of halogenated aromatic hydrocarbons. DEMS method enabled detection, identification and observation in time of volatile and semivolatile species during the electrochemical polarization of a working electrode. The second aim of thesis was to study of adsorption of selected surfactants on the surface of hanging mercury electrode in water solution using measurement of differencial capacitance of electrode double layer in dependence on potential.

Keywords

Diferenciální elektrochemická hmotnostní spektrometrie (DEMS), membránový vstup do MS (MIMS), cyklická voltametrie (CV), střídavá voltametrie (ACV), eliminační voltametrie s lineárním „skenem“ (ELVS), adsorpce, desorpce, dehalogenace, hydrogenace, redoxní reakce, aromatické halogenderiváty, surfaktanty, polykrystalická platinová elektroda (Pt-pc), monokrystalická elektroda Pt(111), diferenciální kapacita elektrodové dvojvrstvy, kondenzovaný film, semikvantitativní analýza Differential Electrochemical Mass Spectrometry (DEMS), Membrane Inlet of MS (MIMS), Cyclic Voltammetry (CV), Alternating Current Voltammetry (ACV), Elimination Voltammetry with Linear Scan (ELVS), adsorption, desorption, dehalogenation, hydrogenation, redox processes, surfactants, aromatic halogenderivates, polycrystalline electrode (Pt-pc), monocrystalline electrode Pt(111), differencial capacitance of electrode double layer, condensed film, semiquantitative evaluation of data

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2009
• Supervisor: prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc.
• Reader: doc. Ing. Marie Sedlaříková, CSc., doc. RNDr. Ladislav Novotný, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Chemistry (4-years) / Physical Chemistry