Search the digital library catalog

Abstract: V okviru diplomskega dela smo preučili inhibicijsko učinkovitost dveh neionskih polisurfaktantov kot zaviralcev korozijskega procesa z uporabo klasične potenciodinamske metode. Učinkovitost polisurfaktanta Pluronica F127 in PEG 1500 smo preučili v mediju 3,5 % NaCl. Nadalje smo v mediju 0,1 M HCl preiskali vpliv temperature na inhibicijsko delovanje PEG 1500 ter sinergijski učinek PEG 1500 ob dodatku surfaktanta Tritona X-100. Za zaključek smo preverili sposobnost tvorbe efektivnih adsorpcijskih prevlek preizkušenih inhibitorjev. Površine različnih vzorcev smo analizirali z merjenjem kontaktnega kota vodne kapljice, metodo infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo ter z vrstično elektronsko mikroskopijo. Na podlagi rezultatov smo opredelili mehanizme adsorpcije ter potrdili inhibicijsko učinkovitost vseh uporabljenih neionskih spojin. Rezultati potrjujejo inhibicijsko delovanje, ki se izboljšuje s povečevanjem koncentracije uporabljenih inhibitorjev. V 3,5 % NaCl smo dosegli najboljšo inhibicijsko učinkovitost 94,6 % ob uporabi 0,3 mM Pluronica F127 ter inhibicijsko učinkovitost 90,73 % ob uporabi PEG 1500 koncentracije 0,1 M. Nadalje smo s PEG enake koncentracije v mediju 0,1 M HCl dosegli najboljšo inhibicijsko učinkovitost 74,62 % pri 303 K. Za konec pa smo potrdili sinergijsko delovanje PEG 1500 in Tritona X-100 ter njuno sposobnost tvorbe efektivnih adsorpcijskih prevlek.
Keywords: korozija, polisurfaktanti, adsorpcija, potenciodinamska metoda
Published in DKUM: 10.09.2024; Views: 25; Downloads: 16
Full text (2,57 MB)

Abstract: Impedimetric biosensors measure changes in the electrical impedance due to a biochemical process, typically the binding of a biomolecule to a bioreceptor on the sensor surface. Nanomaterials can be employed to modify the biosensor's surface to increase the surface area available for biorecognition events, thereby improving the sensitivity and detection limits of the biosensor. Various nanomaterials, such as carbon nanotubes, carbon nanofibers, quantum dots, metal nanoparticles, and graphene oxide nanoparticles, have been investigated for impedimetric biosensors. These nanomaterials have yielded promising results in improving sensitivity, selectivity, and overall biosensor performance. Hence, they offer a wide range of possibilities for developing advanced biosensing platforms that can be employed in various fields, including healthcare, environmental monitoring, and food safety. This review focuses on the recent developments in nanoparticle-functionalized electrochemical-impedimetric biosensors.
Keywords: impedimetric biosensor, electrochemical impedance spectroscopy, nanomaterials, metal nanoparticles, carbon nanofibers, carbon nanotubes, graphene oxide, quantum dots
Published in DKUM: 12.02.2024; Views: 6175; Downloads: 21
Full text (3,14 MB)
This document has many files! More...

Abstract: V okviru diplomskega dela preučujemo inhibitorni vpliv medu kot zelenega inhibitorja na nerjavnem jeklu v kislem korozivnem mediju. Izbrali smo tri vrste medu, in sicer: kostanjev, cvetlični in akacijev med. Ker nas je zanimalo kako vplivajo različne koncentracije inhibitorjev na stopnjo zaščite, smo spreminjali njihove koncentracije ob dodatkih v kisli medij. Izbrane koncentracije dodatka inhibitorjev so bile: 1-%, 2-% in 4-% dodatek. Izbrana kisla korozijskega medija sta bila 3,5-% raztopina NaCl in simulirana raztopina kislega dežja s pH 3. Meritve smo izvedli na vzorcih nerjavnega jekla AISI 303, ki smo jih predhodno ustrezno pripravili. V nadaljevanju je bila uporabljena klasična elektrokemijska potenciodinamska metoda, s katero smo pridobili rezultate – karakteristične korozijske parametre za nadaljnjo interpretacijo. Površino vzorcev (morfologijo) smo po izpostavitvi neinhibirani in inhibirani raztopini korozivnega medija analizirali prav tako z mikroskopom. Za potrditev adsorpcije in tvorbo zaščitnega filma pa smo uporabili metodo ATR-FTIR. Najvišja dosežena vrednost za inhibicijsko učinkovitost v simulirani obliki kislega dežja s pH 3 je bila v primeru 4-% dodatka medu, in sicer akacijeva vrsta medu (η = 82 %), sledi kostanjev med (η = 80 %), medtem ko je bila le-ta ob dodatku cvetličnega medu okoli η = 63 %. V primeru 3,5-% raztopine NaCl je bila najvišja inhibicijska učinkovitost dosežena ob 2-% dodatku izbranega medu, in sicer: cvetlični med (η = 61 %), akacijev med (η = 60 %) in kostanjev med (η = 50 %). Višja stopnje inhibicije je bila dosežena v korozivnem mediju kisli dež v primerjavi s 3,5-% raztopino NaCl, kar uvršča izbrane vrste medu med potencialne inhibitorje korozijskih procesov v mediju kisli dež. Za 3,5-% raztopino NaCl bi predlagali izbiro drugega inhibitorja, saj glede na nižjo doseženo vrednost inhibicijske učinkovitosti, ne moremo z gotovostjo trditi, da bi izbran inhibitor dovolj učinkovito zaščitil preučevano jeklo pred korozijskimi procesi.
Keywords: korozija, med, inhibitor, nerjavno jeklo, inhibicija korozije, inhibicijska učinkovitost
Published in DKUM: 22.09.2021; Views: 1084; Downloads: 152
Full text (3,00 MB)

Abstract: Za zaščito jekel v industriji se vse bolj uveljavljajo zeleni inhibitorji korozije. V diplomski nalogi je v ta namen uporabljena galna kislina (spada med hidrolizirane tanine), da se ugotovi njena inhibicijska učinkovitost. To je bilo doseženo z diferencialno gravimetrično metodo ob spremembi mase pred izpostavitvijo korozijskim medijem in po njej ter z izračunom inhibicije in korozijske hitrosti. Delo je potekalo z vzorci iz nerjavnega jekla (številka: 1.4301), ki jih je bilo potrebno predhodno zbrusiti in očistiti. Za kisli medij so bile izbrane različne koncentracije HCl (0,1 M; 0,15 M; 0,25 M; 0,3 M in 0,5 M), kot inhibitor pa se je uporabila 0,5-, 0,75- in 1-% galna kislina pri izpostavitvenih časih: 4, 8 in 24 ur. Tej metodi je sledila površinska analiza vzorcev s pregledom morfologije površin vzorcev pod svetlobnim mikroskopom in ATR-FTIR (infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo na oslabljeni totalni odboj). Rezultati so pokazali, da je inhibicijska učinkovitost galne kisline največja v 0,25 M HCl, saj pri nižjih koncentracijah ni prišlo do korozije oziroma je bila le-ta minimalna, pri višjih pa je bila inhibicija zanemarljiva, v nekaterih primerih je prišlo celo do negativnih vrednosti inhibicijske učinkovitosti, kar nakazuje na proces aktivacije. Pri izpostavljenosti 0,25 M HCl za 24 ur, je pri 0,5-% galni kislini dosežena več kot 60 % inhibicijska učinkovitost, med tem ko le-ta pri 1-% galni kislini znaša skoraj 87 %. Na podlagi tega se zaključi, da se galna kislina lahko uporabi, v razredčeni raztopini klorovodikove kisline in podobnih kislih medijih, kot uspešen zeleni inhibitor korozije na jeklu.
Keywords: galna kislina, korozija jekla, klorovodikova kislina, inhibicija
Published in DKUM: 22.07.2021; Views: 1349; Downloads: 123
Full text (3,27 MB)

Abstract: Optoelektronika je del naravoslovnih ved, ki se ukvarja s pretvorbo svetlobnega odziva v električni signal ali obratno. Primera takšnih sistemov sta elektronski papir (električni signal se pretvori v svetlobni) in sončne celice (svetlobni signal se pretvori v električni). Pri elektronskem papirju govorimo o pojavu elektrokromizma, medtem ko pri sončnih celicah govorimo o fotoefektu. Oba sistema sta po principu izgradnje precej podobna, saj po navadi uporabljata vsaj eno optično transparentno elektrodo (OTE), protielektrodo ter elektrolit, ki interagira z aktivno komponento, nanešeno na OTE. Optično transparentne elektrode tako predstavljajo ozko grlo razvoja novih aplikacij, saj imajo omejeno specifično električno prevodnost, prav tako pa je izdelava teh elektrod dražja in zahtevnejša od navadnih kovinskih elektrod. Glavno omejitev optoelektronskih naprav je doslej predstavljal izbor materialov za OTE, saj so ti omejeni na steklene ali plastične nosilce z naprašeno kovino ali kovinskim oksidom ter na prevodne prosojne polimere. Za razliko od prosojnih nosilcev s prevodno snovjo in prevodnih polimerov je tehnologija izdelave kovinskih folij precej starejša. Le-te niso prosojne, zaradi česar v industriji izdelave zaslonov niso zaželene, vendar jih odlikujejo odlične mehanske in kemijske lastnosti ter izjemna temperaturna vzdržljivost. Kovinske folije imajo tudi v praktično vseh primerih višjo specifično prevodnost od OTE, zaradi česar bolje prevajajo električni tok. Iz znanstvene literature je razvidno, da vse praktične elektrokromne naprave in fotosenzorji potrebujejo vsaj eno optično prosojno elektrodo. Namen doktorske disertacije je omogočiti nove načine izgradnje optoelektronskih naprav, ki bodo uporabljali novo geometrijsko konfiguracijo. Le-ta bo uporabna tako za sestavo elektrokromnih naprav, kot tudi fotosenzorjev. Ker je praktično nemogoče narediti elektrokromno napravo ali fotosenzor v konfiguraciji, kjer sta neprosojni elektrodi ena na drugi z vmesno plastjo elektrolita, je treba uvesti nekaj rešitev, da lahko naredimo polprosojne optične elektrode ali pa moramo napravo sestaviti na takšen način, da neprepustnost kovinskih elektrod za svetlobo ne bo predstavljala problema. Na osnovi geometrijskih modifikacij je mogoče omenjene elektrokemijske sisteme prilagoditi tako, da za svoje delovanje ne potrebujejo OTE. Na tak način je mogoče sestaviti elektronski papir ali sončne celice v obliki traku, upogljivih plošč ali tankih vrvi. Težava, ki nastopa hkrati z geometrijo sistema, pa je optimizacija elektrokemijskega sistema. Ta zahteva ustrezno kombinacijo kovinskih elektrod, elektrolita in elektrokromne ali fotovoltaične reakcije ter optimizacijo časovnega odziva, ki je v večini primerov odvisen od difuzije ionov v sistemu. V doktorski disertaciji je tako prikazanih nekaj primerov, ki se ukvarjajo z razvojem optoelektronskih naprav v novi geometrijski konfiguraciji »inverznega sendviča«, del disertacije pa se ukvarja s primernimi mehanizmi, ki lahko delujejo v tej inovativni konfiguraciji. Z novimi geometrijskimi pristopi bi bilo mogoče v prihodnosti izdelati nove robustne elektrokemijsko aktivne tkanine in trakove tako za namen spreminjanja barve (elektrokromizem) kot za potrebe pridobivanja cenejše električne energije ali za detekcijo svetlobnega odziva (fotovoltaika).
Keywords: geometrijska konfiguracija, inverzni sendvič, elektrokromizem, fotovoltaika, nerjavno jeklo, difuzija
Published in DKUM: 25.11.2020; Views: 1375; Downloads: 302
Full text (49,32 MB)