Popis a rozbor matematického modelu impedanční charakteristiky interdigitálních senzorů pokrytých nanočásticemi

Abstract

Tato bakalářská práce seznamuje se základními znalostmi a historií elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS). V práci je též popsán způsob měření EIS, a dále jsou zmíněny i souvislosti týkající se přesahů do elektrochemie, teorie senzorů a nanočástic. Hlavním těžištěm práce je zpracování dat, v tomto případě ve dvou různých programech, který slouží primárně k nalezení vhodných prokladů různých typů závislostí spojených s metodou EIS. V jednotlivých programech byl vždy hledán optimální náhradní obvod a následně byly vypočteny parametry pro jednotlivé získané závislosti, výsledky byly analyzovány. Na základě porovnání různých možností bylo diskutováno o výhodách a nevýhodách každého softwaru a následně byly vyvozeny závěry. Tato práce se věnuje především charakteristice matematického modelu ve vztahu k EIS. Analýza matematického modelu musí vždy vycházet především z analýzy náhradního obvodu. Není možné hovořit o matematickém modelu odděleně od náhradního obvodu. Těžištěm práce se stala právě diskuze zaměřená na volbu optimálního náhradního obvodu, který je klíčem k matematickému modelu, a jejich vztahu k výsledkům měření a následnému použití vhodného programu.

This Bachelor thesis is dedicated to introduce and review the background knowledge and history of Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) with its measurement and apparatus, including the background theory of Electrochemistry, Sensors and Nanoparticles. Then, we use the given dataset to test 2 free software on EIS measurement and analysis the obtained result, compare the different mathematical model by analyzing the results from the applied relevant equivalence circuits to this data set. By comparing the different, we will be able to decide the advantages and disadvantages of each software. In the end, we discuss the results and draw a conclusion from it. This thesis mainly focused on the characteristic of the mathematical model of the EIS. But the analysis of the mathematical model must base on the analysis of the equivalent circuit. So it is not possible to talk about the mathematical model separately, and actually, the objective of the thesis has been transformed to the discussion about the equivalent circuit, the key of the mathematical model and their relationship together with the measurements and the usage of the relevant software.