Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Shungite (mineralized carbon) as a promising electrode material for electroanalysis

Článekopen accesspeer-reviewedpublished
dc.contributor.authorSýs, Milan
dc.contributor.authorBártová, Michaela
dc.contributor.authorBartoš, Martin
dc.contributor.authorŠvancara, Ivan
dc.contributor.authorMikysek, Tomáš
dc.date.accessioned2024-08-24T07:04:49Z
dc.date.available2024-08-24T07:04:49Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractIn this study, two different types of amorphous carbonaceous Precambrian rock, classified as noble elite shungite and black raw shungite, were tested as possible electrode materials of natural origin. Both types were machined into cylindrical shapes to form the corresponding solid electrodes and their physicochemical and electrochemical properties were compared with the standard glassy carbon electrode (GCE). The raw stones were first subjected to microscopic imaging by using scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy, both of which indicated significant differences in their morphology and in the content of impurities. An electrode prototype manufactured from noble elite shungite (EShE) with a carbon content of about 94% (w/w) has offered a very satisfactory electrochemical performance with a nearly identical heterogeneous electron-transfer rate constant of 7.8 x 10-3 cm s-1 for ferro/ferricyanide redox couple, a slightly narrower potential range (similar to 2.1 V) and a relatively low double-layer capacitance (of ca. 50 μF), resulting in low background currents comparable to those at the GCE. In contrast, the second electrode based on black raw shungite (BShE) with a carbon content of ca. 63% (w/w) exhibited markedly worse electrochemical properties and more than four times higher double-layer capacitance, both of which were probably due to the presence of poorly conductive impurities. The whole study has been completed with three different examples of electroanalytical applications, revealing that the first type, EShE, is a more suitable material for the preparation of electrodes and may represent a cheap alternative to commercially marketed products.eng
dc.description.abstract-translatedV této studii byly testovány dva různé typy amorfní uhlíkaté prekambrické horniny, klasifikované jako ušlechtilý elitní šungit a černý surový šungit, jako možné elektrodové materiály přírodního původu. Oba typy byly opracovány do válcových tvarů za vzniku odpovídajících pevných elektrod a jejich fyzikálně-chemické a elektrochemické vlastnosti byly porovnány se standardní elektrodou ze skelného uhlíku (GCE). Surové kameny byly nejprve podrobeny mikroskopické analýze pomocí rastrovací elektronové mikroskopie a energiově disperzní rentgenové spektroskopie, které ukázaly významné rozdíly v jejich morfologii a obsahu nečistot. Prototyp elektrody vyrobený z ušlechtilého elitního šungitu (EShE) s obsahem uhlíku asi 94 % (w/w) nabízí velmi uspokojivý elektrochemický výkon s téměř identickou heterogenní konstantou rychlosti přenosu elektronů 7,8 x 10-3 cm s-1 pro fero/ferikyanidový redoxní pár, mírně užší potenciálový rozsah (podobně jako 2,1 V) a relativně nízkou dvouvrstvou kapacitu (cca 50 μF), což má za následek nízké proudy pozadí srovnatelné s proudy na GCE. Naproti tomu druhá elektroda na bázi černého surového šungitu (BShE) s obsahem uhlíku cca. 63 % (w/w) vykazovalo výrazně horší elektrochemické vlastnosti a více než čtyřikrát vyšší dvouvrstvou kapacitu, přičemž obojí bylo pravděpodobně způsobeno přítomností špatně vodivých nečistot. Celá studie byla doplněna třemi různými příklady elektroanalytických aplikací, které odhalily, že první typ, EShE, je vhodnější materiál pro přípravu elektrod a může představovat levnou alternativu ke komerčně nabízeným produktům.cze
dc.formatp. 1217eng
dc.identifier.doi10.3390/ma16031217
dc.identifier.issn1996-1944
dc.identifier.obd39888738
dc.identifier.scopus2-s2.0-85147792774
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/83567
dc.identifier.wos000930151300001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspublishedeng
dc.publisherMDPIeng
dc.relation.ispartofMaterials, volume 16, issue: 3eng
dc.relation.publisherversionhttps://www.mdpi.com/1996-1944/16/3/1217
dc.rightsopen accesseng
dc.rights.licenceCC BY 4.0
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectShungiteeng
dc.subjectmicroscopic imagingeng
dc.subjectferrocyanide/ferricyanide redox coupleeng
dc.subjectelectrochemical kineticseng
dc.subjectelectroanalytical applicabilityeng
dc.subjectŠungitcze
dc.subjectmikroskopické zobrazovánícze
dc.subjectferokyanid/ferrikyanid redoxní párcze
dc.subjectelektrochemická kinetikacze
dc.subjectelektroanalytická použitelnostcze
dc.titleShungite (mineralized carbon) as a promising electrode material for electroanalysiseng
dc.title.alternativeŠungit (mineralizovaný uhlík) jako slibný elektrodový materiál pro elektroanalýzucze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Materials_16(3)_(2023)_1217.pdf
Velikost:
4.21 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format