Name: הערכה של בורון מסוממים יהלומי אלקטרודה איכות ובקשה ל באתר שינוי של pH המקומי על ידי אלקטרוליזה המים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-06T13:00:01.000+00:00
Duration: 13 min 9 s
Description: למדו שיטה סטנדרטית להערכת איכות אלקטרודות יהלום מסוממות בורון באמצעות חלון ממס וקיבוליות. שיטה זו מאפשרת שליטה מקומית ב-pH ומשווה תוצאות בין חוקרים בתחום האלקטרוכימיה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

ברצוננו להודות לד&quot;ר יונתן Newland לתצלום באיור 4 ולעיבוד תמונות מיקרוסקופ אופטיות לוידאו, מיס ג&#39;ניפר ווב לייעוץ וחזותי על מדידות זווית מגע, מיס סזה-טו יין טאן לחלון ממס נתונים בתרשים 2B , ד&quot;ר מקסים יוסף לקבלת ייעוץ על ספקטרוסקופיית ראמאן, וגם חברים של אלקטרוכימיה וורוויק וקבוצת ממשקים שעזרו לפתח את הפרוטוקולים שתוארו במסמך זה. כמו כן, אנו רוצים להודות למקס יוסף, Lingcong מנג, זואי איירס ורוי Meyler על חלקם במצלמים את הפרוטוקול.

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

החל עם משטח-הופסק O הוא דגל כי המשטח-הופסק H הוא אלקטרוכימי לא יציב, במיוחד בפוטנציאל anodic גבוה 7,40,41. שינוי סיום משטח יכול להשפיע על קינטיקה העברת אלקטרונים של זוגות תחום פנימיים, כגון אלקטרוליזה של מים (שימוש במסמך כדי לשנות את ה- pH הפתרון המקומי). יתר על כן, אם BDD מכיל NDC המשמעותי בגבולות גרעין אפשר גם שעם יישום של anodic הקיצונית / פוטנציאלים קתודית דגלו במאמר זה לדור pH, תחריט יכול להתרחש בנקודות חלשות אלה. זה יגרום לשיתוק של סרט ולסרטים דקים, סופו של דבר de...

בחירה של חומר אלקטרודה היא בעל חשיבות רבה בעת ביצוע כל מחקר electroanalytical. בשנים האחרונות, sp פחמן 3 (יהלומים) מסומם עם בורון מספיק כדי להבהיר את החומר &quot;, כמו מתכת&quot; הפכה בחירה פופולרית עבור מגוון רחב של יישומי electroanalytical בשל אלקטרוכימיים מצוינת (ותרמיות ומכאניות) תכונות 1,2 , 3. אלה כוללים עמידות בפני קורוזיה בתנאים קיצוניים פתרון, טמפרטורה ולחץ 4 חלונות ממס אולטרה רחבים, זרמי רקע נמוכים, ועכירות מופחתות, בהשוואה לחומרי אלקטרודה 5-7,3 נפוצים אחרים. עם זאת, ללא יהלומים-פחם הגדלת (NDC: sp 2) תוצאות תוכן בחלון ממס יורד, הגדלת זרמי רקע 7,8, שינויים בשתי השלמות המבנית והרגישות כלפי מין חיזור תחום פנימי שונה, לדוגמא. חמצן 9-12. שים לב לכךשלי יישומים, נוכחות NDC נתפסה כיתרון 13. יתר על כן, אם החומר אינו מכיל בורון מספיק זה יתנהג כמוליכים למחצה מסוג p ולהראות רגישות מופחתת למינים חיזור בחלון הפוטנציאל המצמצם, שבו החומר הוא מדולדל ביותר של נושאי מטען 7. לבסוף, הכימיה של פני השטח של יהלום מסומם בורון (BDD) יכולה גם לשחק תפקיד בתגובה אלקטרוכימיים שנצפתה. זה נכון במיוחד עבור מיני תחום פנימיים שהם רגישים אל פני השטח כימיה ולהפחית יהלומים מסוממים בי (H -) - מימן משטח הופסק עלול להפוך אלקטרודה BDD ניצוח למחצה מופיעה &quot;כמו-מתכת&quot; 7. כדי לנצל את התכונות מעולה של BDD, הוא לעתים קרובות חיוני החומר מסומם מספיק ומכיל מעט כNDC ככל האפשר. תלוי בשיטה שאומצה לגדול BDD, המאפיינים יכולים להשתנות 14,15. מאמר זה מציע חומרים ונבחרים ראשוןמדריך פרוטוקול אפיון rochemical להערכת התאמת BDD אלקטרודה לפני השימוש (כלומר בורון מספיק, NDC המינימלי) ולאחר מכן מתאר יישום אחד המבוסס באופן מקומי שינוי pH אלקטרוכימי באמצעות אלקטרודה-מאומת פרוטוקול. תהליך זה מנצל את עמידות פני השטח של NDC ללא BDD לקורוזיה או פירוק תחת יישום של פוטנציאל קיצוני מיושם (או זרמים) לפרקי זמן ארוכים. בפרט השימוש באלקטרודה BDD ליצור פרוטון יציב (+ H) או הידרוקסיד (OH -) והנתיבים בשל אלקטרוליזה (חמצון או הפחתת בהתאמה) של מים בסמיכות לשנייה (חיישן) 16,17 מתואר במסמך זה. בדרך זו ניתן לשלוט בסביבת ה- pH של החיישן באופן שיטתי, למשל עבור ניסויי טיטרציה pH, או לתקן את ה- pH בשווי שבו התהליך אלקטרוכימי הוא רגיש ביותר. זו האחרונה היא שימושית במיוחד עבוריישומים שבם החיישן ממוקם במקור, למשל נהר, אגם, ים ואת ה- pH של המערכת הוא לא אופטימלי למדידה אלקטרוכימי של עניין. שתי דוגמאות האחרונות כוללות: דור (i) של pH הנמוך מקומי, בפתרון ניטראלי pH, לelectrodeposition והפשטה של כספית 17; לב BDD הוא חומר מועדף לelectrodeposition של מתכות בשל החלון קתודית המורחב 9,18,19. (Ii) כימות של הטופס אלקטרוכימי לזיהוי של מימן גופרתי, נכחו בpH הגבוה, על ידי מקומי להגדיל את ה- pH ניטראלי מ -16 לתוקף בסיסי.

<table><tbody><tr><td>אלקטרודה נגד</td>חוט <td></td><td></td><td>Pt</td></tr><tr><td>אלקטרודה רוויה קלומל</td><td>IJ קמבריה סיינטיפיק בע"מ</td><td>2056</td><td>אלקטרודה ייחוס (לחלופין השתמש Ag|AgCl)</td></tr> <tr><td>BDD אלקטרודה</td><td></td><td></td><td>אלקטרודה עובדת</td></tr><tr><td>אירידיום טטרכלוריד</td><td>VWR International Ltd</td><td>12184.01</td><td></td></tr><tr><td>מי חמצן</td><td>סיגמא-אולדריץ</td>' <td>H1009</td> <td>(30% w/w)</td></tr><tr><td>חומצה אוקסלית קורוזיבית&nbsp;</td><td>סיגמא-אולדריץ</td>' <td>241172</td><td>מזיק,</td></tr> מגרה <tr><td>נטול מים אשלגן כלורי</td><td>סיגמא-אולדריץ</td>' <td>451029</td><td></td></tr><tr><td>חומצה גופרתית</td><td>VWR International Ltd</td><td>102765 גרם</td> <td>(98%)</td></tr><tr><td>אשלגן חנקתי</td> קורוזיבי <td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>221295</td><td></td></tr><tr><td>הקסאמין רותניום כלוריד</td><td>סטרם כימיקלים בע"מ</td><td>44-0620</td><td></td></tr><tr><td>חומצה פרכלורית</td> מגרה <td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>311421</td><td>חמצון, קורוזיבי</td></tr><tr><td>2-פרופנול</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>24137</td><td></td></tr><tr><td>חומצה חנקתית</td> דליקה <td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>695033</td><td>חמצון,</td></tr><tr><td>מקרטע קורוזיבי / מאידה</td><td></td><td></td><td>עם Ti & Au מכוון</td></tr><tr><td>לתנור</td><td></td>חישול לייזר Raman <td></td><td></td> 514.5 ננומטר</tr><tr><td></td> המסוגל ל-400 מעלות;<td></td><td></td><td> משחת C</td></tr><tr><td>Ag</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>735825</td><td>או צבע מוליך אחר</td></tr><tr><td>Potentiostat</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>pH Buffer Solutions</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>38740-38752</td><td>תרכיזי חיץ פיקסנאלי</td></tr><tr><td>מחוון פנולפתלין</td><td>VWR International Ltd</td><td>210893Q</td><td></td></tr><tr><td>מחוון מתיל אדום</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>32654</td><td></td></tr></tbody></table>

הערכה של בורון מסוממים יהלומי אלקטרודה איכות ובקשה ל<em&gt; באתר</em&gt; שינוי של ph המקומי על ידי אלקטרוליזה המים

Assessment of Boron Doped Diamond Electrode Quality and Application to In Situ Modification of Local pH by Water Electrolysis

אלקטרודות בורון יהלומים מסוממים (BDD) הראו הבטחה רבה כחומר אלקטרודה שבו רב של נכסים דיווחו כגון חלון הוארך ממס, זרמי רקע נמוכים, עמידות בפני קורוזיה, וכו &#39;, נובע מאופי catalytically אינרטי של פני השטח. עם זאת, אם במהלך תהליך הצמיחה, ללא יהלומים-פחמן (NDC) הופך שולב לתוך מטריצת אלקטרודה, המאפיינים אלקטרוכימי ישתנו כמשטח הופך להיות יותר catalytically פעיל. ככזה הוא חשוב כי electrochemist מודע לאיכות וכתוצאה מכך תכונות אלקטרוכימי מפתח של האלקטרודה BDD לפני השימוש. מאמר זה מתאר שורה של צעדי אפיון, כוללים מיקרוסקופיה ראמאן, קיבול, חלון הממס ואלקטרוכימיה חיזור, כדי לברר אם האלקטרודה BDD מכילה כלומר sp 2 פחמן זניח NDC זניח. יישום אחד מודגש שמנצל את אינרטי catalyticallyוהטבע עמיד בפני קורוזיה של פני השטח NDC-חופשיים כלומר פרוטונים מקומיים יציבים וכימות וייצור הידרוקסיד בשל אלקטרוליזה של מים באלקטרודה BDD. גישה למדידת שינוי pH המקומי הנגרם על ידי אלקטרוליזה מים באמצעות אלקטרודות מצופות BDD תחמוצת אירידיום גם תוארה בפירוט.

מאפייני ספקטרום ואלקטרוכימיים ראמאן התקבלו לאלקטרודות macrodisc נציג BDD עם צפיפויות שונות dopant, ושתי רמות משמעותיות וזניחות של NDC, איורים 1 ו -2. נתונים ראמאן טיפוסיים האיורים 1 א &#39;וב&#39; מופע לNDC המכיל מייקרו סרט הדק BDD ותבואה גדולה BDD בודד, מסומם מעל הסף המתכתי, בהתאמה. הנוכחות של NDC היא לזיהוי על ידי הפסגות רחבות שכותרתו בין 1400 ו -1,600 סנטימטר -1; אין ...

פרוטוקול מתואר לאפיון של הפרמטרים אלקטרוכימיים המפתח של האלקטרודה יהלומים מסוממים (BDD) בורון ויישום שלאחר מכן בניסויי דור pH האתר.

הערכה של בורון מסוממים יהלומי אלקטרודה איכות ובקשה ל<em&gt; באתר</em&gt; שינוי של pH המקומי על ידי אלקטרוליזה המים

Boron doped diamond (BDD) electrodes have shown considerable promise as an electrode material where many of their reported properties such as extended ...

מטרת סרטון זה היא להדגים שיטה סטנדרטית להערכה אלקטרו-כימית של איכות יהלום באמצעות חלון הממס, קיבוליות, הפיכות ונוכחות של פחמן שאינו יהלום. אלקטרודות יהלום שעברו בקרת איכות משמשות לשליטה אלקטרו-כימית ב-pH המקומי של סביבת המדידה. שיטת הערכת אלקטרודות היהלום יכולה לסייע לחוקרים בתחום להשוות ולהבחין בין תוצאותיהם לבין תוצאות אחרים, וכן לבחור את אלקטרודת היהלום המתאימה ליישום נתון.היתרונות העיקריים של העבודה המוצגת הם הן גישת הערכה סטנדרטית לאיכות אלקטרודות יהלום, והן מתודולוגיה כמותית מהימנה לשינוי pH מקומי. באופן כללי, אנשים שאינם מכירים את השיטה יתקלו בקושי, מכיוון שאפיון אלקטרו-כימי של איכות יהלום אינו נפוץ בתחום המחקר, דבר המוביל לנתונים סותרים. יפגינו את הפרוצדורות לצד Tania: Max Joseph, פוסט-דוקטור מהמעבדה שלי, וכן דוקטורנטים Lincong Meng, Roy Meyler ו-Zoe Ayres.סוגים שונים של יהלום מאופס בבורון, או BDD, זמינים לשימוש אלקטרו-כימי. דוגמאות טיפוסיות כוללות מצעי יהלום מלאים העומדים באופן עצמאי, ושכבה דקה הנתמכת על מצע גידול שאינו יהלום. אין לנקות בחומצה BDD בעל שכבה דקה הנתמכת על מצע, כדי למנוע התפרקות.כדי להתחיל, הניחו ביקר עם חומצה גופרתית רכזת על פלטה מחממת בטמפרטורת החדר, והכניסו את ה-BDD. הוסיפו אשלגן חנקתי עד שלא יתרחב פירוק נוסף. לאחר מכן, כסו בזכוכית שעון וחממו לטמפרטורה של

assessment-boron-doped-diamond-electrode-quality-application-to-situ

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

אנו מציגים פלטפורמה ייחודית לאפיון משטחי האלקטרודה בתאי דלק תחמוצת מוצקים (SOFCs) המאפשרת ביצוע סימולטני של שיטות אפיון מרובות...

חיטוט ומיפוי משטחי אלקטרודה דלק תאי תחמוצת מוצקות

אנו מתארים את השימוש בספקטרוסקופיה סינכרוטרון רנטגן הקליטה (סאס) ועקיף X-ray טכניקות (XRD) כדי לבחון את הפרטים של תהליכי העיבור / deintercalation בחומרי אלקטרודה עבור סוללות ליתיום נטענת וNa-ion. שניהם באתרם וניסויים באתרו לשעבר נמצאים בשימוש כדי להבין את התנהגות מבנית רלוונטית להפעלתם של מכשירים...

אפיון של חומרי אלקטרודה לסוללות ליתיום יון ויון נתרן באמצעות טכניקות Synchrotron קרינה

אנו מציגים שגרה עבור הדמיה בזמן אמת וניתוח הרכב היסודות של חלקיקים boehmite במים יונים על-ידי בחיי עיר נוזלי מיקרוסקופ אלקטרונים סריקה.

בחיי עיר איפיון חלקיקים Boehmite במים באמצעות נוזלי SEM

פרוטוקול להרכבת electrochemically הפעיל המבוסס על LiPON של מצב מוצק ליתיום nanobatteries באמצעות קרן יון ממוקד מוצג.

יון ממוקדת קרן פבריקציה נוספת של Nanobatteries המבוסס על LiPON של מצב מוצק ליתיום בחיי עיר בדיקה

שילוב של אלקטרודות הפניה ב- li-ion סוללה מספק מידע חשוב להבהיר המנגנונים השפלה מתח גבוה. במאמר זה, אנו מציגים עיצוב התא יכול להכיל מספר אלקטרודות הפניה, יחד עם מכלול השלבים כדי להבטיח דיוק מירבי של הנתונים שהתקבלו במדידות אלקטרוכימי.

אלקטרודה הפניה Lithiated באתרו: אלקטרודה ארבע עיצוב עבור ספקטרוסקופיה עכבה בבית-operando

כאן אנו מציגים פרוטוקול של כל תא אלקטרוכימי ניסויים ללמוד את התרומה של פרוטון תחבורה לקצב התחבורה אלקטרון חוץ-תאית באמצעות cytochromes הממברנה החיצונית מתחם Shewanella oneidensis מר-1.

אלקטרוכימי זיהוי של דאוטריום קינטי איזוטופ אפקט על חוץ-תאית אלקטרון התחבורה מר Shewanella oneidensis -1

באתר מיקרוביאלי העשרה או בחיי עיר הטיפוח-תרגול טכניקות יכול להקל את ניתוקה של taxa חיידקים קשה-עד-תרבות, במיוחד של סביבות נמוך-ביומסה או geochemically קיצוני. כאן, אנו מתארים את הגדרת אלקטרוכימי של ללא שימוש במקור כוח חיצוני כדי להעשיר את זני חיידקים המסוגלים אלקטרון חוץ-תאית תחבורה (EET).

הגדרת אלקטרוכימי העומד בפני עצמו להעשיר respiring אנודת חיידקים באתר

פרוטוקול זה ממחיש שיטה אלקטרוכימי של אלקטרודות פלטינה בסרט דק ללא התפרקות מועדפים בגבולות התבואה. טכניקות אלקטרוכימי של הוולטממטריה וספקטרוסקופיית עכבה מומחש לאפיין את משטחי האלקטרודה.

אלקטרוכימי של מאקרו פלטינה בסרט דק ומיקרואלקטרודות

כאן אנו מציגים פרוטוקול לאפיון העברת אלקטרונים חוץ-תאית מתווכת (EET) בחיידקי חומצה לקטית באמצעות מערכת ביואלקטרוכימית תלת-אלקטרודתית בעלת שני תאים. אנו מדגימים שיטה זו עם Lactiplantibacillus plantarum ומתווך חמצון-חיזור 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid ומספקים תיאור יסודי של הטכניקות האלקטרוכימיות המשמשות להערכת EET מתווך.

אפיון מעבר אלקטרונים חוץ-תאי מתווך בחיידקי חומצה לקטית עם מערכת ביואלקטרוכימית תלת-אלקטרודתית דו-תאית

פרוטוקול זה מתאר תהליך עבודה של עקיפה בננו-אלומת אלקטרונים בקריו-סריקה (cryo-SEND) בבקרת מינון, לצורך אפיון של ממשקי סוללה הרגישים לאלומה. הוא משמר ממשקי אלקטרוליט-מוצק (SEI) טבעיים על ידי שילוב של טיפול בקריוגניקה ללא קרח, בקרת מינון אלקטרונים ודימות מבוסס עקיפה. תהליך העבודה כולל הנחיות להכנת דגימות, העברה קריוגנית, יישור אלומה ואיסוף נתונים.

תהליכי עבודה של עקיפת ננו-קרן במיקרוסקופ אלקטרונים סורק בקריוגניה לאפיון מבני של ממשקי סוללה הרגישים לקרן

למדו שיטה סטנדרטית להערכת איכות אלקטרודות יהלום מסוממות בורון באמצעות חלון ממס וקיבוליות. שיטה זו מאפשרת שליטה מקומית ב-pH ומשווה תוצאות בין חוקרים בתחום האלקטרוכימיה.

הערכה של בורון מסוממים יהלומי אלקטרודה איכות ובקשה ל

גלה סרטונים נוספים