Kutatási projekt

Polimer-szén nanocső kompozitok kialakítása és elektrokémiai alkalmazása


HASZNOSÍTHATÓSÁG SZINTJE

Ismeretbővítő kutatás (alap- elméleti kutatás)

KULCSSZAVAK

KUTATÁSI PROJEKT LEÍRÁSA

Az első típusnál a polimer nemvezető, és a nanocső tartalom elég kicsi, hogy a kompozit szigetelőnek legyen tekinthető. Ezekben az esetekben a membrane alatti elektronvezető (arany, üvegszén) lenne a tényleges elektronforrás, ill. nyelő, a membrán mint szilárd fázisú módosítóanyag szerepelne. Töltés és méretspecifikus permeábilitása az előállítás körülményeivel, a polimer és a nanocső kémiai funkcionalizálásával kontrolálható. A membrán szelektív adszorbensnek is tekinthető, s lehetővé tenné bizonyos anyagok specifikus feldúsítását az elektród felületén, elősegítve kimutatásukat nyomnyi mennyiségben is. Ez nagyon fontos lenne környezeti kémiai kutatásokban, pl. nehézfém szennyeződések mérésében. A második típus önálló membránelektródot jelentene, ha a nanocsőtartalommal elegendő nagy vezetés alakulna ki. A tényleges vezető ekkor a szén nanpcső, a polimer ennek összetertásásra és a megfelelő fiziko-kémiai környezet kialakítására szolgálna. A szokásos szén-alapú elektród anyagok mellett ennek az új típusú elektródnak jó tulajdonságai jósolhatók biomolekulák elektrokémiai reakcióiban, pl. citokrómok, ill. redoxi enzimek detektálásában, vagy ezek alkalmazásával enzimelektródok, szenzorok kialakításában. A harmadik típusban a szén nanocső szerves vezető polimerrel lenne kombinálva, amely kompozit egyesíthetné a vezető polimerek és a funkcionalizált nanocsövek kedvező tulajdonságait úgy, hogy mind a polimer matrix, mind a befoglalt szénmódosulat elektronvezető (vagy félvezető). A polimer előállításakor közvetlenül lehetne enzimeket csapdázni a kompozitba, így lehetővé válna nagy kapacitású, nagyon érzékeny szenzorok kialakítása. A kompozit tulajdonságai a nanocső funkcionalizálásával optimalizálhatók bizonyos enzimtípusokra. Ez a kompozit alkalmas lehet akkumulátorok elektródjaként is a nanocsövek nagy ad/abszorpciós kapacitása miatt.