Porovnání elektrochemických vlastností borem a fosforem dopovaných diamantových elektrod s různou povrchovou úpravou

Abstract

This bachelor's thesis examines the electrochemical properties of electrodes made of boron-doped diamond (BDD) and phosphorus-doped diamond (PDD) with different surface (H- vs. O-) termination. The electrodes were characterized using cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry. Their response was monitored in the presence of model redox systems [Ru(NH3)6]3+/2+ , [Fe(CN)6]4−/3− and [IrCl6]2−/3− . In addition, window range, electric double-layer capacitance, susceptibility to passivation, and applicability for the determination of paracetamol and doxycycline were evaluated. When measuring redox markers, low ΔEp values in the range of 73-95 mV were recorded for BDD electrodes with both H- and O-terminated surfaces, indicating fast electron transfer kinetics and a well-defined electrochemical response. In contrast, PDD electrodes exhibited significantly higher ΔEp values in the range of 610-1033 mV, and thus slower electron transfer. At the same time, however, PDD electrodes provided a wider potential window (4.6-5.5 V) than BDD electrodes (1.9-3.1 V). Surface termination significantly influenced, in particular, the position of oxidation peaks, the degree of passivation, and analytical parameters. H-terminated surfaces generally allowed the oxidation of selected analytes at lower potentials....

Tato bakalářská práce se zabývá porovnáním elektrochemických vlastností elektrod z borem dopovaného diamantu (BDD) a fosforem dopovaného diamantu (PDD) s různou povrchovou (H- vs. O-) terminací. Elektrody byly charakterizovány pomocí technik cyklické voltametrie a diferenční pulzní voltametrie. Sledována byla jejich odezva v přítomnosti modelových redoxních systémů [Ru(NH3)6]3+/2+ , [Fe(CN)6]4−/3− a [IrCl6]2−/3− , rozsah potenciálového okna, kapacita elektrické dvojvrstvy, náchylnost k pasivaci a možnosti využití pro stanovení paracetamolu a doxycyklinu. Při měření redoxních markerů byly u BDD elektrod pro H- i O-terminovaný povrch zaznamenány nízké hodnoty ΔEp v rozmezí 73−95 mV, což svědčí o rychlé kinetice přenosu elektronu a dobře definované elektrochemické odezvě. Naproti tomu PDD elektrody vykazovaly výrazně vyšší hodnoty ΔEp v rozmezí 610-1033 mV, a tedy pomalejší přenos elektronu. Zároveň však PDD elektrody poskytovaly širší potenciálové okno (4,6−5,5 V) než BDD elektrody (1,9−3,1 V). Povrchová terminace významně ovlivnila zejména polohu oxidačních píků, míru pasivace a analytické parametry. H-terminované povrchy obecně umožňovaly oxidaci vybraných analytů při nižších potenciálech. Při studiu pasivace byla u kyseliny askorbové nejnižší míra pasivace pozorována na H-terminovaných površích,...