E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Υβριδικά υλικά βασισμένα σε χημικά τροποποιημένα διχαλκογενίδια μετάλλων μετάπτωσης και νανοδομές άνθρακα για ηλεκτροκαταλυτικές εφαρμογές, διαχείριση φαινομένων μεταφοράς φορτίου και μοριακή ανίχνευση

Αρχική Υβριδικά υλικά βασισμένα σε χημικά τροποποιημένα διχαλκογενίδια μετάλλων μετάπτωσης και νανοδομές άνθρακα για ηλεκτροκαταλυτικές εφαρμογές, διαχείριση φαινομένων μεταφοράς φορτίου και μοριακή ανίχνευση

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000457353

Τίτλος

Υβριδικά υλικά βασισμένα σε χημικά τροποποιημένα διχαλκογενίδια μετάλλων μετάπτωσης και νανοδομές άνθρακα για ηλεκτροκαταλυτικές εφαρμογές, διαχείριση φαινομένων μεταφοράς φορτίου και μοριακή ανίχνευση

Άλλος τίτλος

Transition metal dichalcogenide and carbon nanostructurebased hybrid materials for electrocatalytic applications, managing charge-transfer phenomena and molecular recognition

Συγγραφέας

Σιδέρη, Ιωάννα Κ.

Σύμβουλος διατριβής

Ταγματάρχης, Νίκος

Μέλος κριτικής επιτροπής

Στρατάκης, Εμμανουήλ
Κατερινόπουλος, Χαράλαμπος
Βασιλικογιαννάκης, Γεώργιος
Γανωτάκης, Δημήτριος
Κουτσολέλος, Αθανάσιος
Σμόνου, Ιουλία

Περίληψη

Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται την χημική τροποποίηση διχαλκογενιδίων μετάλλων μετάπτωσης και νανοδομών άνθρακα, με στόχο την αξιοποίησή τους σε ηλεκτροκαταλυτικές εφαρμογές, τη συμμετοχή τους σε φαινομένα φαινόμενα μεταφοράς φορτίου, καθώς και σε συστήματα μοριακής ανίχνευσης. Το πρώτο μέρος της διδακτορικής διατριβής περιλαμβάνει το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και μελέτη νέων μεθοδολογιών για την ομοιοπολική και μη ομοιοπολική τροποποίηση του γραφενίου και των νανοκώνων άνθρακα, καθώς και των MoS₂ και MoSe₂, ως αντιπροσωπευτικών μελών της οικογένειας των διχαλκογενιδίων μετάλλων μετάπτωσης. Συγκεκριμένα, παρασκευάστηκε υβριδικό υλικό αποτελούμενο από κατάλληλα σχεδιασμένο συμπολυμερές κατά συστάδες, ώστε να αλληλεπιδρά με το γραφένιο και νανοκρυστάλλους περοβσκίτη, μέσω πολλαπλών δυνάμεων van der Waals και ηλεκτροστατικά μέσω έλξεων Coulomb. Χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία των in-situ παραγόμενων άρυλο διαζωνιακών αλάτων, πραγματοποιήθηκε ομοιοπολική πρόσδεση οργανικών άρυλο υποκαταστατών στο πλέγμα νανοκώνων άνθρακα. Επιπλέον, αναπτύχθηκε νέα μεθοδολογία για την ομοιοπολική τροποποίηση, τόσο της μεταλλικής όσο και της ημιαγώγιμης φάσης του MoS₂, με διθειολενικούς υποκαταστάτες. Επιπρόσθετα, επιτεύχθηκε η τροποποίηση της μεταλλικής φάσης του MoS₂, μέσω διάνοιξης εποξειδίων, με αποτέλεσμα την διακόσμηση του πλέγματος με δευτεροταγείς αλκοόλες. Στη συνέχεια, μελετήθηκε η ομοιοπολική άκυλο τροποποίηση της ημιαγώγιμης φάσης των MoS₂ και MoSe₂, με αλειφατικές και αρωματικές αλδεΰδες, μέσω φωτοεπαγώμενης ριζικής κατάλυσης. Το δεύτερο μέρος της διδακτορικής διατριβής, αφορά τις ηλεκτροκαταλυτικές εφαρμογές των χημικά τροποποιημένων νανοσωλήνων άνθρακα και του γραφενίου και επεκτείνεται στην επίδοση των χημικά τροποποιημένων υλικών του MoS₂ σε άλλες εφαρμογές, όπως η διαχείριση φαινομένων μεταφοράς φορτίου και η μοριακή ανίχνευση. Ειδικότερα, νανοσωλήνες άνθρακα τροποποιήθηκαν ομοιοπολικά με τρισχιδείς πυριδινικούς υποκαταστάτες, οι οποίοι συμπλέχθηκαν ακολούθως με μεταλλικά κέντρα ρουθηνίου, και μελετήθηκε η επίδραση της σταδιακής χημικής τροποποίησής τους στην ηλεκτροκαταλυτική αντίδραση παραγωγής οξυγόνου. Στη συνέχεια, μελετήθηκαν χημικά τροποποιημένα υλικά με βάση το γραφένιο που φέρουν κοβαλοξίμη ως ενεργό ηλεκτροκαταλύτη, με σκοπό την συγκριτική μελέτη της επίδρασης του χημικού περιβάλλοντος αυτής, στην αναγωγή πρωτονίων προς παραγωγή υδρογόνου. Ακολούθως, πραγματοποιήθηκε χημική τροποποίηση MoS₂ με περυλενικό υποκαταστάτη, ειδικά σχεδιασμένο, 13 ώστε να αναδείξει την φωτοεπαγώμενη ηλεκτρονιοδοτική ικανότητα του MoS₂, σε ένα σύστημα δότη-δέκτη ηλεκτρονίων. Τέλος, ορθολογικά σχεδιασμένος υποδοχέας Hamilton ακινητοποιήθηκε μέσω χημικής πρόσδεσης στο πλέγμα του MoS₂ και αποδείχθηκε η ικανότητα μοριακής αναγνώρισης βαρβιτουρικών παραγώγων από το υβριδικό υλικό, μέσω σχηματισμού δεσμών υδρογόνων με τη χρήση κατάλληλου ιχνηθέτη.

Φυσική περιγραφή

237 σ. : πίν., σχήμ., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Ελληνικά

Θέμα

Chemical functionalization

Electrocatalysis

Ηλεκτροκατάλυση

Χημική τροποποίηση

Ημερομηνία έκδοσης

2023-10-10

Συλλογή