TY - JOUR AU - Nagy, Lajos AU - Üneri, Haymana Serra AU - Kordován, Marcell Árpád AU - Nagy, Tibor AU - Kuki, Ákos AU - Nyul, Dávid AU - Pál, Petra AU - Erdélyi, Zoltán AU - Zsuga, Miklós AU - Kéki, Sándor TI - Organic Solvent-Based Li–Air Batteries with Cotton and Charcoal Cathode JF - JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY J2 - J ELECTROCHEM SOC VL - 171 PY - 2024 IS - 4 SN - 0013-4651 DO - 10.1149/1945-7111/ad3857 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34802521 ID - 34802521 AB - We report on the construction and investigation of Li–air batteries consisting of a charcoal cathode and cotton texture soaked with different organic solvents containing a lithium triflate (LiOTf) electrolyte. Charcoal was found to be an appropriate cathode for Li–air batteries. Furthermore, cycling tests showed stable operation at over 800 cycles when dimethyl sulfoxide (DMSO) and diethylene glycol dimethyl ether (DEGME) were used as solvents, whereas low electrochemical stability was observed when propylene carbonate was used. The charging, discharging, and long-term discharging steps were mathematically modeled. Electrochemical impedance spectroscopy showed Gerischer impedance, suggesting intensive oxygen transport at the surface of the charcoal cathode. Diffusion, charge transfer, and solid electrolyte interphase processes were identified using distribution of relaxation time analysis. In the polypropylene (PP) membrane soaked with LiOTf in DEGME, three different states of Li ions were identified by 7 Li-triple-quantum time proportional phase increment nuclear magnetic resonance measurements. On the basis of the latter results, a mechanism was suggested for Li-ion transport inside the PP membrane. The activity of the charcoal cathode was confirmed by Raman and cyclic voltammetry measurements. LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Nagy, Tibor AU - Róth, Gergő AU - Kuki, Ákos AU - Pardi-Tóth, Veronika Csilla AU - Nyul, Dávid AU - Kyzy, Zuura Kaldybek AU - Palacios, Isaac Alexander Iglesias AU - Benedek, Máté AU - Nagy, Lajos AU - Zsuga, Miklós AU - Kéki, Sándor TI - The triumvirate of effective and rapid synthesis, analysis, and artificial intelligence to explore the structure-property relationship of copolymers JF - GIANT J2 - GIANT VL - 17 PY - 2024 PG - 8 SN - 2666-5425 DO - 10.1016/j.giant.2024.100248 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34744438 ID - 34744438 AB - Understanding the structure-property relationship is of paramount importance for tailoring copolymers for specific applications. Poly(N-acryloylmorpholine)-block-poly(N-isopropylacrylamide) (PNAM-b-PNIPAM) diblock copolymers were synthesized by reversible addition?fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization with varying Mn and composition, providing the basis for deducing structure-property relationships. The chemical structure of the copolymers was analyzed by mass spectrometry (MS). A novel and efficient mass spectrum processing methodology was developed for the detailed analysis of polymers/copolymers that greatly expands the upper mass limit of the time-of-flight (TOF) analyzers in the linear mode up to 20,000 Da. Our method "makes visible" the mass peaks of the individual copolymer species and their isotopologues providing effective and fast automatized analysis. The self-assembly property of the thermoresponsive PNAM-b-PNIPAM diblocks in aqueous solutions was investigated by dynamic light scattering (DLS) experiments, and quantified by determining the incipient temperature of the phase transition. For rapid evaluation, an artificial neural network (ANN) was created to explore the hidden relationships between the structural information obtained by our novel mass analysis method and the properties as well as to predict the self-assembly behavior of the copolymers. LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Nguyen Huu Huong, Duyen AU - Muthu, Arjun AU - El-Ramady, Hassan AU - Daróczi, Lajos AU - Nagy, Lajos AU - Kéki, Sándor AU - Béni, Áron AU - Csarnovics, István AU - Prokisch, József TI - Optimization of Extraction Conditions to Synthesize Green Carbon Nanodots from Maillard Reaction JF - MATERIALS ADVANCES J2 - MATER ADV VL - 5 PY - 2024 SP - 3499 EP - 3505 PG - 7 SN - 2633-5409 DO - 10.1039/D4MA00037D UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34720754 ID - 34720754 AB - Carbon nanodots (CNDs) are a class of nanoparticles with unique optical properties with broad applications in various fields. However, synthesizing CNDs with high fluorescence intensity and small size using green... LA - English DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Vadkerti, Bence AU - Lakatos, Csilla AU - Üneri, Haymana Serra AU - Rágyanszki, Anita AU - Farkas, Ödön AU - Juhász, Anett AU - Zsuga, Miklós AU - Kéki, Sándor AU - Nagy, Lajos ED - Majdik, Cornelia TI - Alifás diizocianátok és butan-1-ol reakcióinak kinetikai vizsgálata =$bKinetic study of the reactions between aliphatic diisocyanates and butan-1-ol T2 - XXIX. Nemzetközi Vegyészkonferencia / 29th International Conference on Chemistry PB - Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság (EMT) C1 - Kolozsvár T3 - Nemzetközi Vegyészkonferencia, ISSN 1843-6293 PY - 2023 SP - 61 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34274180 ID - 34274180 LA - English DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Pardi-Tóth, Veronika Csilla AU - Nagy, Tibor AU - Kordován, Marcell Árpád AU - Róth, Gergő AU - Nagy, Lajos AU - Kuki, Ákos AU - Zsuga, Miklós AU - Kéki, Sándor ED - Majdik, Cornelia TI - Anyagba integrált adatok dekódolása DART-MS ionforrással T2 - XXIX. Nemzetközi Vegyészkonferencia / 29th International Conference on Chemistry PB - Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság (EMT) C1 - Kolozsvár T3 - Nemzetközi Vegyészkonferencia, ISSN 1843-6293 PY - 2023 SP - 58 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34272050 ID - 34272050 AB - A molekuláris adattárolás a hagyományos információtároló rendszerekkel azonos szerepet is képes lehet betölteni akár már napjainkban is. A tárolni kívánt információ bináris kódra történő átalakítása által a 0 illetve 1 értékek a kismolekulák hiányát vagy jelenlétét jelezik. Kutatómunkánk során olyan molekulacsoportot szintetizáltunk, amely illékonysága és termikus stabilitása révén alkalmas a kódolást követően DART-MS ionforrással történő visszaolvasásra. Habár a komponensek hasonló szerkezetűek voltak, a tömegcsúcsok intenzitásában mégis jelentős különbségek adódtak az eltérő ionizációs hatásfokok miatt. A tárolt kód hibás visszaolvasásának elkerülése érdekében a koncentrációkat úgy állítottuk be, hogy minden vegyületre hasonló intenzitást kapjunk. Az intenzitásarányok beállítását követően többféle platformon is megvalósítottuk az információ tárolását és hibamentes visszaolvasását. LA - English DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Nyul, Dávid AU - Nagy, Lajos AU - Kuki, Ákos AU - Nagy, Tibor AU - Bányai, István AU - Zsuga, Miklós AU - Kéki, Sándor ED - Majdik, Cornelia TI - 7Li-NMR relaxációs módszerek alkalmazása lítium-levegő akkumulátorok határfelületeinek vizsgálatára T2 - XXIX. Nemzetközi Vegyészkonferencia / 29th International Conference on Chemistry PB - Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság (EMT) C1 - Kolozsvár T3 - Nemzetközi Vegyészkonferencia, ISSN 1843-6293 PY - 2023 SP - 59 EP - 60 PG - 2 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34271518 ID - 34271518 AB - A modern kor egyik legégetőbb problémája a megtermelt energia tárolása, hiszen megfelelő tárolókapacitás nélkül nem képzelhető el olyan elektromos hálózat, ami tisztán megújuló energiaforrásokkal üzemel. A különböző kémiájú akkumulátorok közt a lítium-ion alapú cellák kimagaslóan nagy fajlagos és volumetrikus energiasűrűséggel rendelkeznek. A legnagyobb energiasűrűséggel a lítium-levegő akkumulátor rendelkezik. Az NMR spektroszkópia egy igen gyorsan fejlődő és sokoldalú szerkezetvizsgáló és képalkotó módszercsalád. Szilárd fázisú NMR technikákkal már vizsgálták az elektródanyagok és az alkálifémek kölcsönhatását, például porózus szénben interkalált nátrium vagy grafitban interkalált lítium viselkedését. A szilárd fázisú módszereknek viszont nagy hátránya, hogy nem tudják ezeket a rendszereket valós körülmények közt vizsgálni. A folyadék fázisú NMR módszerek közvetlen információt nem képesek szolgáltatni egy szilárd anyagról, de a felület és a folyadék fázis közti kölcsönhatások vizsgálatával értékes többletinformációt nyerhetünk az adott rendszerről. Minden alkálifémnek van NMR aktív izotópja és ezek az izotópok kivétel nélkül kvadrupólusmagok. A kvadrupólus csatolás megjelenése oldat fázisban nem lehetséges, hiszen az alkálifém ionok gyors mozgása és rotációja miatt a kvadrupólus kölcsönhatások kiátlagolódnak. Ha az alkálifém-ion egy lassan mozgó részecskéhez vagy egy felülethez kötődik, akkor a rotációja eléggé lelassul ahhoz, hogy kvadrupólus relaxáció is megfigyelhető legyen. A kvadrupólus vagy többkvantum (MQ) relaxációs útvonalak detektálása MQ szűrők segítségével vagy TQTPPI (triplakvantum időarányos fázistolás) szekvencia segítségével történhet. LA - English DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Nagy, Lajos AU - Hayamana, Serra Üneri AU - Kordován, Marcell Árpád AU - Nagy, Tibor AU - Kuki, Ákos AU - Nyul, Dávid AU - Pál, Petra AU - Zsuga, Miklós AU - Kéki, Sándor ED - Majdik, Cornelia TI - 3D nyomtatással készült Li-levegő cellák tanulmányozása különböző szerves oldószerrel készült elektrolitok jelenlétében T2 - XXIX. Nemzetközi Vegyészkonferencia / 29th International Conference on Chemistry PB - Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság (EMT) C1 - Kolozsvár T3 - Nemzetközi Vegyészkonferencia, ISSN 1843-6293 PY - 2023 SP - 53 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34267869 ID - 34267869 LA - English DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Kordován, Marcell Árpád AU - Nagy, Tibor AU - Nagy, Lajos AU - Kuki, Ákos AU - Üneri, Haymana Serra AU - Róth, Gergő AU - Zsuga, Miklós AU - Kéki, Sándor ED - Majdik, Cornelia TI - Fém-levegő akkumulátorok formatervezése és 3D nyomtatása T2 - XXIX. Nemzetközi Vegyészkonferencia / 29th International Conference on Chemistry PB - Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság (EMT) C1 - Kolozsvár T3 - Nemzetközi Vegyészkonferencia, ISSN 1843-6293 PY - 2023 SP - 49 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34267400 ID - 34267400 LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Pardi-Tóth, Veronika Csilla AU - Kuki, Ákos AU - Kordován, Marcell Árpád AU - Róth, Gergő AU - Nagy, Lajos AU - Zsuga, Miklós AU - Nagy, Tibor AU - Kéki, Sándor TI - Molecular data storage using direct analysis in real time (DART) ionization mass spectrometry for decoding JF - SCIENTIFIC REPORTS J2 - SCI REP VL - 13 PY - 2023 IS - 1 PG - 7 SN - 2045-2322 DO - 10.1038/s41598-023-43658-x UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34218802 ID - 34218802 AB - Molecular data storage is becoming a viable alternative to traditional information storage systems. Here, we propose a method where the presence or absence of a given molecule in a mixture of compounds represents a bit of information. As a novel approach, direct analysis in real time (DART) ionization mass spectrometry is used to recover and decode the information stored at the molecular level. Nicotinic acid derivatives were synthesized and used as the ‘bit compounds’. Their volatility and ease of ionization make these molecules especially suitable for DART-MS detection. The application of DART-MS as a method with an ambient ionization technique, enables the re-reading of digital chemical codes embedded in the material of ordinary objects. Our method is designed to store and read back short pieces of digital information, up to several hundred bits. These codes can have the function of barcodes or QR codes, as shown in our proof-of-principle applications. First, modelling a QR code as a link to our university’s website, three solutions were prepared, each representing 22 bits. Proceeding further, the bit compounds were incorporated into a polymer matrix that is suitable for 3D printing, and a toy ship was created with a hidden barcode. In addition, decoding software was developed to process the DART-MS spectra. The nicotinic acid components representing the bits dominated the DART-MS spectra and error-free decoding was achieved. LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Bîtcan, Ioan AU - Pellis, Alessandro AU - Petrovici, Andreea AU - Dreavă, Diana-Maria AU - Păușescu, Iulia AU - Peter, Francisc AU - Nagy, Lajos AU - Kéki, Sándor AU - Gardossi, Lucia AU - Todea, Anamaria TI - One-pot green synthesis and characterization of novel furan-based oligoesters JF - SUSTAINABLE CHEMISTRY AND PHARMACY J2 - SUSTAIN CHEM PHARM VL - 35 PY - 2023 PG - 13 SN - 2352-5541 DO - 10.1016/j.scp.2023.101229 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34204372 ID - 34204372 AB - he synthesis of bio-based poly(5-hydroxymethyl-2-furancarboxylate-co-ricinoleate) was investigated either from ricinoleic acid and 5-hydroxymethyl-2-furancarboxylic acid or directly from castor oil by green biocatalytic pathways. The reactions were carried out using commercially available native and immobilized hydrolases. The reactions were performed either in the absence of solvent or in different organic solvents or ionic liquids at various molar ratios and temperatures up to 80 °C. The lipase from Pseudomonas stutzeri showed the highest catalytic efficiency at 50 °C in t-butanol. To increase the sustainability of the process, in the next step, an original “one-pot” system consisting of two consecutive reactions catalyzed by the same enzyme was developed. Ricinoleic acid, obtained by in-situ hydrolysis of castor oil, was used together with 5-hydroxymethyl-2-furancarboxylic acid as raw material for the oligoester synthesis at 100 mbar pressure in a solventless reaction system, yielding a product with average molecular weight of about 5800 gmol-1, in optimized conditions. The insertion of 5-hydroxymethyl-2-furancarboxylic acid units into the ricinoleic acid estolide backbone was demonstrated by MALDI-TOF MS and 2D NMR analysis. LA - English DB - MTMT ER -