Prethodna istraživanja ukazuju na smanjenje tradicionalnih oblikaaktivacije mladih u hrvatskom društvu. Pri tome se financijskaograničenja koja potencijalno utječu na participaciju mladih čestone ...analiziraju eksplicitno, već implicitno putem socioekonomskogpoložaja mladih u društvu. U ovom se radu analizira u kojoj mjerimlade osobe same navode financijska ograničenja kao preprekuza aktivnije sudjelovanje u društvu. Rezultati se temelje na fokusgrupama i anketnom istraživanju provedenima u proljeće 2021. godine.Istražuju se faktori povezani s financijskim ograničenjima, kao što sukarakteristike kućanstva i karakteristike sredine u kojoj mlada osobaživi, ali i karakteristike same mlade osobe. Rezultati očekivano pokazujuda financijska ograničenja najviše dolaze do izražaja kod aktivnosti kojezahtijevaju značajnija sredstva, kao što su turističke, sportske i glazbeneaktivnosti. Rezultati istraživanja mogu doprinijeti boljem razumijevanjurazloga zbog kojih dolazi do smanjenja aktivnosti mladih u društvu.
Previous research documented decline in traditional forms of youth activation in Croatia. In that context financial constraints potentially affecting youth participation are not explicitly analysed, but are incorporated within the youth socioeconomic status. This paper explores to what extent youth themselves perceive financial constraints as important obstacle for more active participation in the society. The results are based on focus groups and the field survey deployed during the spring 2021. The research is focused on factors related to financial constraints, such as the characteristics of the household sand the characteristics of the living area, but also the characteristics of the young persons. The results confirm that financial constraints are predominately identified in relation to activities associated within creased expenditures, such as tourism, sports and music- related activities. The results contribute to the understanding why there is a decline in the youth activity in Croatian society.
U posljednjih se desetak godina postavljanje granica u odgoju djece kao temeljnog pedagoškog procesa socijalizacije u obitelji sve manje istražuje. Posebno je to vidljivo u istraživanjima koja se ...bave djecom s teškoćama rane i predškolske dobi gdje se naglasak stavlja na potvrđivanje učinaka pojedinih programa i njihove znanstvene utemeljenosti, dok se primarna funkcija interpersonalnih relacija na razini djetetovog proksimalnog okruženja rijetko adresira. Drugim riječima, postoji svojevrsni znanstveni bias prema pedagoškim postupcima u obitelji, tj. odgojnim strategijama iako temeljne spoznaje s područja pedagogije i psihologije govore o tvorbenim učincima roditeljskih obrazaca izvanjske regulacije dječjeg ponašanja u smjeru autonomije ili heteronomije u odrasloj dobi. Stoga je u veljači i ožujku 2020. godine provedeno intervjuiranje roditelja djece s teškoćama u razvoju (N=100) o odgojnim strategijama koje prakticiraju. Utvrđeno je postojanje dviju temeljenih kategorija odgojnih strategija roditelja: strategije aktivacije, tj. nagrađivanja djece i strategije inhibicije, tj. kažnjavanja. Kao nagradama roditelji se koriste hranom, tabletom/mobitelom i omiljenom aktivnosti, dok kao kazne primjenjuju tzv. time-out, uskraćivanje omiljenog predmeta (tableta/mobitela) i aktivnosti te fizičko kažnjavanje. Postojeće stanje pokazuje kako roditelji djece s teškoćama u razvoju nemaju dostatnu društvenu podršku u iznošenju svojih roditeljskih uloga, što je u budućnosti potrebno adresirati znanstveno utemeljenim programima podrške roditeljima.
In the last ten
years, establishing and maintaining boundaries in raising children, as a basic
pedagogical process of socialisation, has become less researched. This issue is
even less explored with young children with disabilities; the emphasis is on
the developmental outcomes of the particular programme and its scientific
foundation. In contrast, the fundamental function of interpersonal
relationships in a child’s proximal environment is not interesting for
scholars. In other words, there is a scientific bias towards pedagogical
strategies within families, i.e. raising strategies. However, basic knowledge
from the field of pedagogy and psychology speaks in favour of its long term outcomes
for one’s autonomy or heteronomy in adulthood. Therefore, regarding their
parenting strategies, an interview with parents of children with disabilities
(N=100) was conducted during February and March 2020. The existence of two
significant categories of parenting strategies was established: activation
strategies, i.e., rewards, and inhibition strategies, i.e., punishments.
Parents use food, tablets/mobile phones and preferred activities as rewards
while using time-out, withdrawal of the preferred object and physical
punishment as punishments. Obtained results indicate that parents of children
with developmental disabilities don't have adequate social support for their
parental roles, which should be addressed in the future through scientifically
based programmes for parents.
Glomerularne bolesti mogu biti uzrokovane hemodinamskim promjenama, infekcijom, nepravilnim imunološkim odgovorom, nasljednim metaboličkim poremećajima, djelovanjem toksičnih tvari, a katkada uzrok ...ostaje skriven. Bazična znanost i translacijska istraživanja u kombinaciji s kliničkim unaprijedili su naše razumijevanje etiopatogeneze ovih bolesti. Nova znanja dovela su do upotpunjavanja i izmjena postojeće klasifikacije glomerulopatija. Poznavanje molekularnih puteva staničnog ciklusa ili otkrivanje novih genetskih oštećenja pridonijela su kreiranju pametnijih terapeutskih pristupa i boljoj kvaliteti života pacijenata s bubrežnim oštećenjem uz odgodu renalne insuficijencije. Cilj preglednog članka je ukratko razmotriti opća načela u patologiji glomerularnih oštećenja i predočiti neka od novijih istraživanja podocitopatija; membranske glomerulopatije (MG); ANCA vaskulitisa; membranoproliferativnog glomerulonefritisa (GN) i C3 glomerulopatije te ulogu komplementa u oštećenju glomerularnih struktura. Također se ukazuje na vrijednost biopsije bubrega koja uz dijagnostičku i prognostičku ostaje nezaobilazna epidemiološka te istraživačka metoda.
U studiji je istražen utjecaj vrste oksidansa (dušične kiseline i kalijeva dikromata), sadržaja oksidansa (2, 4 i 6 %) i postotnog udjela urea-formaldehidne smole (UF) (5 i 7 %) na mehanička i ...fizička svojstva ploča vlaknatica srednje gustoće, proizvedenih od bagasse vlakana. Analizirana su ova svojstva ploča: modul loma (MOR) i modul elastičnosti (MOE) pri savijanju, tlačno-smicajna čvrstoća (C.S sth.) te upijanje vode (WA) i debljinsko bubrenje (TS) nakon 2 i 24 sata potapanja u hladnoj vodi. Rezultati su pokazali najbolje vrijednosti za WA i TS nakon 2 i 24 sata potapanja, te za C.S sth. pri 7 %-tnom sadržaju UF smole i pri 6 % dušične kiseline. Nadalje, najveće vrijednosti za MOR i MOE zabilježene su pri 7 %-tnom sadržaju UF smole i pri 4 % dušične kiseline.
Nedavni uspješni rezultati više raznih novih imunoterapijskih pristupa u onkoloških bolesnika, kao, primjerice, blokada imunosnih inhibitornih molekularnih interakcija s monoklonskim protutijelima ...protiv molekula kontrolnih točaka, mogu se smatrati medicinskim iskorakom u kliničkoj onkologiji. Cilj je ovoga rada dati pojednostavnjeni prikaz imunosnog uređivanja raka i kliničke primjene monoklonskih protutijela protiv molekula kontrolnih točaka u onkoloških bolesnika. Interakcije između imunosnog sustava i autolognih tumora složene su, ali rezultati dobiveni primjenom monoklonskih protutijela protiv molekula kontrolnih točaka upućuju na prihvatljivu kliničku primjenjivost, učinkovitost i sigurnost u liječenju bolesnika s određenim tipovima raka. Klinička primjena monoklonskih protutijela protiv molekula kontrolnih točaka CTLA-4, PD-1 i PD-L1, ovisno o tome protiv kojih se tumora ta protutijela testiraju i primjenjuju, jest u rasponu od odobrenja regulatornih agencija i primjene u metastatskoj bolesti u bolesnika s određenim vrstama tumora pa do faza testiranja u kliničkim studijama, a radi istraživanja kliničke učinkovitosti i dobivanja odobrenja.
U radu je proučavan sorpcijski kapacitet šungitnih stijena polja Koksu (Kazahstan) u odnosu na naftu s polja Karazhanbas i Tengiz (Kazahstan). Izlijevanje nafte tijekom proizvodnje, sabiranja, ...transporta, skladištenja i rafiniranja te remontnih radova na bušotinama predstavlja velik ekološki problem. Postoje učinkovite metode pročišćavanja tla, u okviru kojih je poseban interes usmjeren na proces sorpcije. Cilj je ovoga istraživanja proučavanje sorpcije nafte šungitnim stijenama ležišta Koksu nakon njihove mehanokemijske aktivacije. Mehanokemijska aktivacija uzoraka šungitnih stijena provedena je u planetarnome kugličnom mlincu pri različitim brzinama rotacije i različitim omjerima mase kugle prema uzorku. Razvijeni sorbensi na bazi šungitnih stijena ležišta Koksu ispitani su za čišćenje uzoraka tla zagađenih naftom, pri čemu je utvrđena njihova sorpcijska sposobnost u dinamičkim i statičkim uvjetima. Za sorpciju nafte preporučuje se mehanokemijski aktiviran sorbens na bazi šungita, niskoga stupnja metamorfoze, čiji sorpcijski kapacitet u dinamičkim uvjetima iznosi 2,57 – 2,85 g/g. Sorpcija nafte iz naftom zagađenih uzoraka tla (10 % zagađenje) sorbensima na bazi šungita nakon mehanokemijske aktivacije pokazala je sorpcijski kapacitet od 0,44 – 0,45 g/g u 60 dana u statičkim uvjetima. Praktična važnost provedenoga istraživanja leži u perspektivi korištenja šungitnih stijena za čišćenje naftnih izljeva.
Odgovor imunološkog sustava na infekciju bakerijom Helicobacter pylori obuhvaća različite mehanizme koji imaju pozitivan i negativan učinak na domaćina. Infekciju produljuju razni upalni i ...protuupalni procesi što se javljaju kao odgovor prirođene i stečene imunosti na infekciju. Iz tog je razloga teško razviti nove lijekove i učinkovita cjepiva protiv H. pylori. Usprkos mnogobrojnim postupcima imunizacije provedenim uz pomoć standardnih i rekombinantnih cjepiva (kao što su: ureaza, CagA, HP-NAP, HspA, DNA, kimerne molekule, vektori, mikrosfere), još uvijek nije pronađeno učinkovito cjepivo protiv H. pylori. Razvoj bi cjepiva trebao ići u novom smjeru, pri čemu treba dobro istražiti imunopatološke reakcije u organizmu inficiranom bakterijom H. pylori, te uvjete pri kojima dolazi do smirivanja infekcije. Stoga je važno istražiti međusoban utjecaj različitih čimbenika: upalnu reakciju sluznice želuca kao odgovor na infekciju, čimbenike virulencije bakterije H. pylori što potiču imunološki odgovor, reguliranje stečene imunosti, ali i osmisliti plan za proizvodnju novih cjepiva koja bi dovela do potpunog imunološkog odgovora tj. do potpune zaštite organizma od infekcije.
In this doctoral dissertation the influence of synthesis conditions, i.e. mechanical activation on the structure formation and properties of barium bismuth titanate ceramics was studied. The ...influence of La3+, as an isovalent dopant and Nb5+, as a donor dopant on the dielectric and electrical properties on this type of ceramics was also systematically studied. An equimolar BaO, TiO2 and Bi2O3 powder mixture was mechanically activated in a planetary mill for 0 - 6 h. The dynamics of new phases formation was monitored by X-ray diffraction. It was found that 6 h of milling leads to the formation of layered Aurivillius structure. Oxide mixtures mechanically activated for 6 h was heat treated at 850°C for 1 h when BaBi4Ti4O15 was formed. Powders of pure and doped barium bismuth titanate were obtained by conventional solid state reaction method. Determination of appropriate structures in powders obtained by this procedure was followed by X-ray diffraction. The mechanism of the formation of barium bismuth titanate was established. The temperature at which it forms a pure phase was specified to be 950°C after 1 h of sintering. The average particle size of powders obtained by conventional method and mechanical activated powder was determing using laser diffraction measurement. Based on these results and the results of scanning electron microscopy a significant influence of mechanical activation on the reduction of pawder particle size was noticed, leading to an increase of reactivity. Using uniaxial press and isothermal sintering at temperatures of 1120-1150°C (depending on the composition) ceramic samples of pure and doped barium bismuth titanate were obtained. Electrical measurements of the obtained materials were performed in the temperature range from 27 to 727°C and the frequency range of 1.21 kHz to 1 MHz, in air atmosphere. The results of dielectric measurements indicate a significant change in the dielectric constant value with the addition of dopants. Phase transition temperature shift and broadening of peaks were noticed as well as the increase of the degree of phase transition relaxation due to the incorporation of ions in the crystal structure of compounds. Exploring the influence of mechanical activation, it was confirmed that the mechanical activation effects the reduction of grain size and thus the change of dielectric constant value at the Curie temperature. Using a modified Curie-Weiss law was observed that mechanical activation increases the degree of diffusion while, using a Vogel-Fulcher relationship, was confirmed reduction in the degree of relaxation of phase transition. The study of electrical properties showed that the electrical conductivity increases with temperature for all samples, following the well known Arhenius law and confirming NTC characteristics of this material. This behavior is associated with increased mobility of charge carriesr, that are thermally activated. Calculated values of activation energy of conduction (Ea) are in the range of 0.6 eV -1 eV. Those values are typical for conducting process of oxygen vacancies as the main charge carriers in this material. According to dependance of dopant concentration vs. conductivity, the assumptions about the impact of type and concentration of dopants on coductivity were given, as well as the critical concentration at which the change of conductivity occures. It was found that high conductivity of materials at elevated temperatures can be reduced eather by donor doping (i.e., the addition of niobium) or by mechanical activation that reduces the grain size. Also, it is possible to reduce the conductivity by isovalent doping with lanthanum, but only with high enough concentration of dopant. According to all above mentioned, the obtained polycrystalline BBT ceramics can be used as a piezoelectrics at high temperatures because of its capability of easy polarisation.
U okviru ove doktorske disertacije proučavan je uticaj uslova sinteze tj. mehaničke aktivacije na formiranje strukture barijum bizmut-titanata, kao i na svojstva dobijene keramike. Detaljno i sistematski je proučavan uticaj La3+ kao izovalentnog dopanta i Nb5+ kao donorskog dopanta na dielektrična i električna svojstva barijum bizmut-titanatne keramike. Smeša prahova BaO, TiO2 i Bi2O3 u ekvivalentnom odnosu je mehanički aktivirana u planetarnom mlinu u toku 0 - 6 h. Dinamika formiranja novih faza praćena je metodom rendgenske difrakcije. Utvrđeno je da nakon 6 h mlevenja dolazi do formiranja slojevite Aurivilijusove strukture. Termičkim tretmanom na 850°C tokom 1 h od mehanički aktivirane smeše oksida tokom 6 h, sintetisan je BaBi4Ti4O15. Konvencionalnim postupkom reakcije u čvrstom stanju dobijeni su prahovi čistog i dopiranog barijum bizmut-titanata. Formiranje odgovarajuće strukture u prahovima koji su dobijeni ovim postupkom praćeno je metodom rendgenske difrakcije, tako da je utvrđen mehanizam formiranja barijum bizmut-titanata. Temperatura na kojoj se formira čista faza barijum bizmut-titanta je 950°C nakon 1 h sinterovanja. Laserskim difraktometrom određena je prosečna veličina čestica prahova dobijenih konvencionalnim postupkom sinteze i praha koji je prethodno mehanički aktiviran. Na osnovu ovih rezultata i rezultata skenirajuće elektronske mikroskopije uočen je bitan uticaj mehaničke aktivacije na smanjenje veličine čestica aktiviranog praha, što dovodi do povećanja njegove reaktivnosti. Jednoosnim presovanjem i izotermskim sinterovanjem prahova na temperaturama 1120 - 1150°C (u zavisnosti od sastava) dobijeni su keramički uzorci čistog i dopiranih uzorka barijum bizmut-titanata. Električna svojstva dobijenih materijala merena su u opsegu temperatura od 27 do 727°C i oblasti frekvencija od 1,21 kHz do 1 MHz u atmosferi vazduha. Rezultati dielektričnih merenja ukazuju na bitne promene vrednosti dielektrične permitivnosti sa dodatkom dopanata. Uočeno je pomeranje temperature faznog prelaza (iz polarne u nepolarnu fazu) ka nižim vrednostima, širenje pikova, kao i povećanje stepena relaksacije faznog prelaza usled inkorporacije jona u kristalnu strukturu jedinjenja. Potvrđeno je da mehanička aktivacija utiče na smanjenje veličine zrna, pa samim tim i na promenu vrednosti dielektrične permitivnosti na Kiri temperaturi. Korišćenjem modifikovanog Kiri-Vajs zakona uočeno je da mehanička aktivacija utiče na povećanje stepena difuzivnosti dok je, korišćenjem Vogel-Fučerove zavisnosti, potvrđeno smanjenje stepena relaksacije faznog prelaza. Ispitivanjem električnih svojstava pokazano je da električna provodnost raste sa porastom temperature kod svih uzoraka prateći poznatu Arenijusovu zavisnost, a potvrđujući NTC karakteristike ovog materijala. Ovakvo ponašanje se povezuje sa povećanjem mobilnosti nosioca naelektrisanja, koji se termički aktiviraju. Izračunate vrednosti energije aktivacije provođenja (Ea) su u opsegu 0,6 -1 eV, a karakteristične su za procese provođenja kiseoničnih vakancija kao glavnih nosilaca naelektrisanja. Na osnovu zavisnosti provodnosti od koncentracije dopanata date su pretpostavke o uticaju vrste i koncentracije dodatog dopanta na provodnost materijala, a utvrđene su i kritične koncentracije pri kojima dolazi do promene provodnosti. Utvrđeno je da se visoka provodnost materijala na povišenim temperaturama može smanjiti donorskim dopiranjem (tj. dodatkom niobijuma), kao i mehaničkom aktivacijom kojom se smanjuje veličinu zrna. Takođe, pokazano je da je moguće je smanjiti provodnost i izovalentnim dopiranjem lantanom, ali pri dovoljno visokim koncentracijama. Na taj način dobijena polikristalna keramika može se koristiti kao piezoelektrik i to na visokim temperaturama zbog olakšanog polarisanja.
The aim of this doctoral dissertation is to study nitrogen-containing nanostructured carbon materials, denoted as C-PANI, C-PANI.DNSA and C-PANI.SSA, prepared by the carbonization of nanostructured ...polyaniline (PANI) doped with sulfuric acid, 3,5-dinitrosalicylic acid (DNSA) and 5-sulfosalicylic acid (SSA), respectively, for their electrocatalytic activity towards oxygen reduction reaction (ORR) and charge storage ability, both in alkaline solution. In order to determine the charge storage properties and electrocatalytic activity of these materials for ORR, galvanostatic charge/discharge and cyclic voltammetry measurements are performed. Electrochemical data are correlated to the structural and textural data obtained by Raman spectroscopy, X-ray diffractometry, X-ray photoelectron spectroscopy, elemental analysis and nitrogen sorption analysis. It is found that the specific capacitance increased in the order: C-PANI.DNSA < C-PANI < C-PANI.SSA. The best charge-storage performance of C-PANI.SSA is attributed to its highest surface fraction of nitrogen, the highest surface content of pyridinic nitrogen groups, and the highest electrical conductivity, as well as to its well-balanced micro- and mesoporosity and highest content of mesopores. A fine interplay of textural characteristics, overall content of surface nitrogen and content of specific surface nitrogen functional groups are found to be responsible for a considerable variations in electrocatalytic properties toward ORR, involving variations in apparent number of electrons exchanged per O2 molecule (from 2 to nearly 4) and variations in onset potential. The catalyst loading is found to remarkably influence the ORR kinetics. The excellent electrocatalytic activity is found for C-PANI.SSA. The interrelation between the electrocatalytic activity and the electrical double layer charging/discharging characteristics of the investigated N-doped nanocarbon materials is revealed. Carbonized nanostructured polyaniline (C–PANI) was hydrothermally treated with 1 mol dm−3 KOH at 200 °C. Onset potential for ORR matched the one of platinum-based electrocatalyst, while ORR is found to approach apparent four-electron pathway. Significant improvements of both capacitive and electrocatalytic properties of C-PANI.HAT200 are correlated to the modification of surface functional groups induced by the hydrothermal treatment. Described low temperature hydrothermal treatment might be a simple route for post-synthetic modification of N-doped nanocarbons which would allow production of new advanced multifunctional materials with exceptional characteristics. Nitrogen-containing carbonized polyaniline nanotubes/nanosheets are used to synthesize a novel type of supported Pt nanoparticles electrocatalyst PtNP/C-PANI, with the Pt nanoparticles of ≈ 9 nm in diameter. PtNP/C–PANI nanocomposite was characterized by transmission electron microscopy, cyclovoltammetry, thermogravimetric and XRD analyses. Its electrocatalytic activity towards the oxygen reduction reaction in both the alkaline and acidic solutions is studied by a rotating disc technique. In acidic media, this electrocatalyst was compared to both smooth platinum and commercial C-supported Pt-based electrocatalyst. Its higher specific electrocatalytic activity, which amounted to ≈1 mA cm−2 Pt in the region of mixed kinetics (E = 0.8 V vs. RHE), is proved.
Cilj ove doktroske disertacije jeste da ispita materijale na bazi polianilina sa kovalentno vezanim azotom, označene kao C-PANI, C-PANI.DNSA i C-PANI.SSA, dobijene karbonizacijom nanostrukturnog polianilina (PANI) sintetisanih u vodi (bez dodatka kiseline) i u prisustvu 3,5-dinitrosalicilne kiseline (DNSA) i 5-sulfosalicilne kiseline (SSA), respektivno, u cilju određivanja njihove elektrokatalitičke aktivnosti za reakciju redukcije kiseonika (ORR) i mogućnosti skladištenja električne energije unutar dvojnog električnog sloja, u alkalnoj sredini. Analiza mogućnosti skladištenja električne energije i aktivnosti prema ORR ovih materijala bazirana je na elektrohemijskim metodama galvanostatskog punjenja/pražnjenja i ciklične voltametrije. Elektrohemijski podaci su povezani sa strukturnim i teksturalnim karakteristikama dobijenim pomoću ramanske spektroskopije, difrakcije X-zraka, fotoelektronske spektroskopije X-zraka, elementarne analize i merenja sorpcije azota. Pokazano je da specifični kapaciteti rastu po sledećem redosledu: C-PANI.DNSA < C-PANI < C-PANI.SSA. Najbolje karakteristike C-PANI.SSA prilikom galvanostatskog punjenja/pražnjenja mogu se povezati sa najvećim sadržajem azota u površini i najvećim sadržajem funkcionalnih grupa sa piridinskim azotom. Takođe, od značaja je najveća električna provodljivost, kao i pogodan odnos zapremina mikropora i mezopora i najveći sadržaj mezopora među tri ispitana materijala. Pokazano je da je pogodan međuodnos teksturalnih karakteristika, ukupnog sadržaja površinskog azota i sadržaja određenih funkcionalnih grupa pomenutih materijala odgovoran za znatne varijacije u elektrokatalitičkim svojstvima za ORR, uključujući i varijacije u broju elektrona razmenjenih po molekulu O2 (od 2 do skoro 4) i varijacije potencijala na kome započinje reakcija redukcije kiseonika. Takođe je pokazano da količina katalizatora znatno utiče na kinetiku ORR. Izuzetna elektrokatalitička aktivnost je izmerena za C-PANI.SSA. Otkrivena je i međusobna veza elektrokatalitičke aktivnosti i karakteristika punjenja/pražnjenja dvojnog električnog sloja kod ispitivanih ugljeničnih nanomaterijala sa kovalentno vezanim azotom. Karbonizovani nanostrukturni polianilin (C-PANI) hidrotermalno je tretiran sa 1 mol dm−3 KOH na 200 °C. Dobijeni materijal C–PANI.HAT200 pokazao je nadnapon za reakciju redukcije kiseonika veoma blizak onima za elektrokatalizatore bazirane na platini, dok se ORR odvija prividnim 4-elektronskim mehanizmom. Značajna poboljšanja, kako kapacitivnih svojstava, tako i elektrokatalitičke aktivnosti C–PANI.HAT200, povezana su sa modifikacijom površinskih funkcionalnih grupa uzrokovanom hidrotermalnim tretmanom. Opisani niskotemperaturni hidrotermalni tretman može predstavljati jednostavan način postsintetičke modifikacije ugljenika sa kovalentno vezanim azotom, što bi omogućilo proizvodnju novih naprednih multifunkcionalnih materijala sa izuzetnim elektrohemijskim svojstvima. C-PANI u formi nanocevi/nanolistova, upotrebljen je i kao podloga za sintezu novog tipa elektrokatalizatora sa nanočesticama platine PtNPs/C–PANI, sa dijametrom Pt nanočestica od ≈ 9 nm. PtNPs/C–PANI nanokompozit je okarakterisan transmisionom elektronskom mikroskopijom, cikličnom voltametrijom, termogravimetrijskom i XRD analizom. Elektrokatalitička aktivnost prema reakciji redukcije kiseonika ispitana je u alkalnoj i kiseloj sredini korišćenjem tehnike rotirajućeg diska. U kiseloj sredini, elektrokatalitička aktivnost je upoređena sa polikristalnom platinom i komercijalnim katalizatorom sa Pt deponovanom na ugljeniku. Potvrđena je veća specifična elektrokatalitička aktivnost, koja iznosi ≈ 1 mA cm−2 Pt, u regionu mešane kinetike (E = 0,8 V prema RHE).
Fossil fuels, as currently the world's primary energy source, are depleting. In addition, their use is accompanied by greenhouse gas emission, primarily carbon dioxide, pollution and global warming. ...As the world demands for energy grow, intensive efforts are put into development of energy systems based on the socalled renewable energy sources (solar, wind, biomass, etc.). The use of these energy sources raises a question of medium for storage, transport and efficient use of energy on the locations significantly distant from these so-called primary energy sources. Hydrogen is currently the best candidate for such a medium in all future energy concepts. The future of hydrogen-based economy largely depends on the price of hydrogen in the world market, i.e. of its low-cost, fast and efficient production. Over 90% of hydrogen is currently produced from fossil fuels, mainly by steam-reforming of petroleum. As an environmentally friendly alternative to this process alkaline water electrolysis is being developed and commercialized. In addition, it gives a possibility to use renewable energy sources for hydrogen production. Alkaline water electrolysis requires the use of electricity and therefore is expensive, inefficient (about 40% in respect to the primary energy) and slow method for hydrogen production. One of the methods to increase the efficiency of this process is the development of new electrocatalytic materials which could lower the electrode overvoltage. The electrodes of commercially available alkaline electrolysers are usually made of Ni plated stainless steel or pure nickel. Brewer intermetallic bonding theory predicts a synergistic effect on the catalytic activity for hydrogen evolution, when combining two d-metals. Alloys of this type may exhibit better activity than the individual metals, and in some cases over exceed the activity of precious metals which have proven to be the best catalysts for this reaction. Doktorska disertacija Gvozden Tasić viii This thesis examines the possibility of using alloys based on a combination of transition metals Ni-W, Co-W and Ni-MoO2 as cathodes for alkaline electrolysis, as well as the method of in situ activation of alkaline electrolysis by using Ni-Mo and Co - W ionic activators. Special attention was paid to the influence of the microwave field on the electrochemical codeposition of Co-W alloys, their morphology, chemical composition and catalytic activity. It was found that the application of ionic activators can significantly reduce energy consumption in the process of alkaline electrolysis. In some cases, this reduction goes up to 20%. Electrodes obtained by electrochemical codeposition are catalytically more active for hydrogen evolution reaction compared to pure nickel. The activity of these electrodes depends on the conditions of electrodeposition (type of electrodeposition bath, concentration of electroactive species, pH and deposition current density). Application of the microwave field in the process of electrochemical codeposition, significantly affects the morphology and chemical composition of obtained electrodes, which show a slight improvement in catalytic activity for hydrogen evolution reaction.
Fosilnih goriva, trenutno osnovnog svetskog energenta, ima sve manje. Pored toga, njihova upotreba je praćena emisijom gasova staklene bašte, pre svega ugljen dioksidom, zagađenjem životne sredine i pojavom globalnog zagrevanja. Kako su potrebe za energijom sve veće, u svetu se intenzivno radi na razvoju energetskih sistema zasnovanih na tzv. obnovljivim izvorima energije (Sunce, vetar, biomasa, itd). Upotreba ovih energenata postavlja pitanje medijuma za skladištenje energije, transport i efikasnu upotrebu na mestima značajno udaljenim od ovih tzv. primarnih izvora energije. Vodonik je trenutno najbolji kandidat za funkciju ovakvog medijuma u svim budućim enegretskim konceptima. Budućnost ekonomije zasnovane na vodoniku u velikoj meri zavisi od cene vodonika na svetskom tržištu, tj. od njegove jeftine, efikasne i dovoljno brze proizvodnje. Trenutno se preko 90% vodonika dobija iz fosilnih goriva, pre svega procesom reforminga zemnog gasa vodenom parom. Kao pandan ovom procesu sve više se razvijaju i komercijalizuju metode elektrolize vode, među kojima prednjači alkalna elektroliza, kao ekološki prihvatljive alternative koja omogućava upotrebu obnovljivih izvora u procesu proizvodnje ovog energenta. Alkalna elektroliza zahteva upotrebu električne energije te je stoga skupa, neefikasna (oko 40% u odnosu na primarnu energiju) i spora metoda dobijanja vodonika. Jedan od načina za povećanje efikasnosti ovog procesa je razvoj novih elektrokatalitičkih materijala čijom bi se upotrebom smanjio nadnapon na elektrodama. Komercijalno dostupni alkalni elektrolizeri obično imaju elektrode od niklovanog nerđajućeg čelika ili čistog nikla. Brojerova teorija intermetalnih veza predviđa sinergetski efekat na katalitičku aktivnost za reakciju izdvajanja vodonika, kada se kombinuju dva d-metala. Legure ovog tipa mogu da pokažu aktivnost veću u odnosu na pojedinačne metale a u nekim Doktorska disertacija Gvozden Tasić vi slučajevima i veću u odnosu na aktivnost plemenitih metala, koji su se pokazali kao najbolji katalizatori za ovu reakciju. U okviru ove doktorske disertacije ispitana je mogućnost upotrebe legura na bazi kombinacije prelaznih metala Ni-W, Co-W i Ni-MoO2 kao katoda za alkalnu elektrolizu, kao i metoda in situ aktivacije alkalne elektrolize jonskim aktivatorima na bazi Ni-Mo, i Co-W. Posebna pažnja je posvećena ispitivanju uticaja mikrotalasnog polja na proces elektrohemijskog kotaloženja Co-W legura, njihovu morfologiju, elementarni sastav i katalitičku aktivnost. Utvrđeno je da se primenom pomenutih jonskih aktivatora može značajno smanjiti potrošnja električne energije u procesu alkalne elektrolize. U pojedinim slučajevima i do 20 %. Elektrode dobijene elektrohemijskim kotaloženjem pokazuju veću aktivnost za reakciju izdvajanja vodonika u odnosu na čiste niklene elektrode, a utvrđeno je da aktivnost ovih elektroda zavisi od uslova elektrohemijskog taloženja (izbora taložnog kupatila, koncentracije elektroaktivnih vrsta, pH vrednosti i gustine struje taloženja). Primena mikrotalasnog polja u toku elektrohemijskog kotaloženja, značajno utiče na morfologiju i elementarni sastav dobijenih elektroda, koje pokazuju neznatno poboljšanje katalitičke aktivnosti za reakciju izdvajanja vodonika.
PDF
