Index of /rozprawy2/11481

Elektrody

jonoselektywne

ze

stałym

kontaktem

z

zastosowaniem organicznych materiałów przewodzących

Celem prac badawczych, przeprowadzonych w ramach rozprawy doktorskiej, było zweryfikowanie możliwości zastosowania organicznych kryształów molekularnych jako warstw stałego kontaktu w elektrodach jonoselektywnych typu all-solid-state. Po raz pierwszy zaproponowano użycie warstw solid contact na bazie materiałów takich jak TCNQ (7,7,8,8-tetracyjanochinodimetan) i jego sole (KTCNQ, NaTCNQ i CuTCNQ), TTF (tetratiafulwalen) i jego sole (TTFNO3 i TTFC1) oraz TTF-TCNQ. Opracowano również elektrody jonoselektywne, w których dodatek do warstw stałego kontaktu na bazie organicznych materiałów przewodzących stanowiły nanomateriały węglowe, m.in sadza i grafen. Przeprowadzone prace badawcze pozwoliły ocenić wpływ zastosowanych warstw stałego kontaktu na parametry analityczne i elektryczne czujników. Opracowane elektrody jonoselektywne typu all-solid-state charakteryzowały się polepszoną czułością, szerszym zakresem liniowej odpowiedzi oraz korzystniejszą granicą wykrywalności w porównaniu do elektrod bez stałego kontaktu. Uzyskano również bardzo dobrą odtwarzalność potencjału normalnego Eo czujników, co wskazuje na możliwość użytkowania opracowanych elektrod jonoselektywnych bez konieczności wykonywania częstych kalibracji. W wyniku zastosowania zaproponowanych warstw stałego kontaktu zmniejszono rezystancję elektrod, zwiększono ich pojemność i uzyskano wysoką stabilność potencjału. Wśród czujników z dodatkiem nanomateriału węglowego w warstwie stałego kontaktu najlepszą charakterystykę wykazywały elektrody w których zastosowano sadzę. Przedstawione w pracy rezultaty uzyskane dla elektrod jonoselektywnych ze stałym kontaktem na bazie organicznych materiałów przewodzących wpisują się w obecny nurt badań nad elektrodami typu solid contact.

Solid contact ion-selective electrodes with organic conductive materials

The purpose of the dissertation was to verify the applicability of the organic conductive materials as a solid contact layer in all-solid-state ion-selective electrodes. For the first time, it was proposed to apply solid contact layer based on TCNQ (7,7,8,8- tetracyanoquinodimethane) and its salts (KTCNQ, NaTCNQ and CuTCNQ), TTF (tetrathiafulvalene) and its salts (TTFNO3 and TTFC1), and TTF-TCNQ. Ion-selective electrodes with the addition of carbon nanomaterials (i.a. carbon black and graphene) in solid contact layer based on organic conductive materials were also developed. The analytical and electrical parameters of the proposed electrodes have been determined. The developed all-solid-state ion-selective electrodes displayed improved sensitivity, a wider linear range and a more advantageous limit of detection, compared to electrodes without solid contact layer. Very good reproducibility of Eo potential was also obtained. Such results indicate the possibility of using tested ion-selective electrodes without the necessity of frequent calibration. The application of the proposed solid contact layer results in reduced resistance, increased capacitance and better potential stability. Among the sensors with the addition of carbon nanomaterials in solid contact layer, the best characteristic was observed for electrodes with carbon black. Obtained results suggest that the developed ion-selective electrodes with organic conductive materials constitute a significant part of the current trend in the investigation of potentiometric sensors.