באמצעות וולטמטריה ציקלית, UV-Vis-ניר EPR Spectroelectrochemistry לנתח תרכובות אורגניות

שיטות אלה יכולות לסייע בזיהוי ההשפעה של המבנה המולקולרי של מולקולות אורגניות אלקטרו-אקטיביות על דורות ודינמיקה טעונים של נשאים, פוטנציאל תיווצר, זיקה לאלקטרון וערכי גרף קשר. שיטות אלה הן דרך זולה ומהירה לקבוע את הפרמטרים החשובים ביותר עבור חומרים אלקטרו-אקטיביים רבים, ללא צורך בבניית מכשירים מיוחדים. השיטה המוצגת יכולה לשמש לניתוח כל סוגי התרכובות הפעילות של אלקטרונים, כגון אלה עם דו-אלקטרונים delocalized כולל מולקולות קטנות ושרשראות פולימריות גדולות.

כדי להתחיל את הליך קורות החיים, למלא תא אלקטרוכימי נקי עם 1.5 מיליליטר של פתרון אלקטרוליטים ולכסות את התא עם מחזיק אלקטרודה polytetrafluoroethylene. הכנס עזר עובד והתייחס אלקטרודות לתוך הכובע עם אלקטרודות עבודה והתייחסות קרוב ככל האפשר מבלי לגעת. ודא כי האלקטרודות שקועות באלקטרוליט.

לאחר מכן חבר את האלקטרודות לפוטנציוסטט, נזהר שלא לתת למחברים לגעת זה בזה. לניתוח הפחתה, גז אינרטי בועה דרך הפתרון לפחות חמש דקות כדי להסיר חמצן מומס. לאחר מכן הרימו את צינור הגז האנרטי שמעל לתסרון והשאירו את הגז זורם לאורך כל הניסוי.

לאחר התא האלקטרוכימי מוכן לפתוח את התוכנה potentiostat ולבחור את הליך קורות החיים. הגדר את פוטנציאל ההתחלה לאפס וולט והגדר את פוטנציאל הקודקוד העליון והתחתון לשני וולט ואפס וולט לניתוח חמצון, או לאפס וולט ושלילי 2.5 וולט לניתוח הפחתה. הגדר את פוטנציאל העצור לאפס וולט.

ומספר המעברים לשישה. וקצב הסריקה ל-0.05 וולט לשנייה. תן שם לקובץ הנתונים ורכוש וולטמוגרם.

בדוק כי האלקטרודות נקיות חמצן מומס הוסר אם ישים. לאחר מכן להוסיף 10 microliters של פתרון furacin מילימולארי אחד אל האלקטרוליט ולרכוש סריקת התייחסות. לאחר מכן, רוקן ונקה את התא ואת האלקטרודות.

מלא את התא עם 1.5 מיליליטר של פתרון מילימולרי אחד של המתחם שיש לנתח באלקטרוליט. חבר מחדש את התא ל- potentiostat והתרפק על הפתרון במידת הצורך. ואז להגדיר את פוטנציאל ההתחלה לאפס וולט.

פוטנציאל הקודקוד העליון והתחתון הוא 0.5 וולט ואפס וולט לחמצון. או אפס וולט ושלילי 0.5 וולט להפחתה. פוטנציאל עצירה לאפס וולט.

ומספר המעברים ל-10. וקצב הסריקה ל-0.05 וולט לשנייה. תן שם לקובץ הנתונים ורכוש וודאמוגרם ראשוני זה.

לאחר מכן להגדיל את פוטנציאל הקודקוד העליון על ידי 0.1 וולט לניתוח חמצון או להקטין את פוטנציאל הקודקוד התחתון על ידי 0.1 וולט לניתוח הפחתה. ותריץ את הסריקה שוב. חזור על תהליך זה עד לשיא העניין המלא.

אם סריקות רצופות שינו את הפוטנציאלים לנקות את אלקטרודה התייחסות, תן לו להשרות את פתרון האלקטרוליטים במשך שעה אחת. ואז לחזור על המדידה. לאחר השלמת מדידות חמצון, בצע מדידות הפחתה או להיפך.

לאחר מכן הגדר את פוטנציאל ההתחלה לאפס וולט, את הקודקוד העליון לוולט אחד, את הקודקוד התחתון ל-2.7 וולט שליליים ואת פוטנציאל ההפסקה לאפס וולט. הפעל את הסריקה והתאם את החלון הפוטנציאלי לפי הצורך כדי להבטיח שהפסגות המלאות יהיו גלויות. חזור על התהליך בשיעורי סריקה שונים ובנוכחות פוראצין.

כדי להתחיל את הליך UV-Vis ליד IR למלא תא ספקטרואלקטרוכימי נקי עם 0.5 מיליליטר של פתרון אלקטרוליטים. הכנס את אלקטרודות העזר וההתייחסות לעבודה והצב את התא שהורכב בספקטרומטר. חבר את האלקטרודות לפוטנציוסטט ופתח את תוכנת הפוטנטיוסטט והספקטרומטר.

קח מדידות ספיגה על כל גלאי כמו ריק ממס. לאחר מכן התנתק, רוקן ונקה את התא. מלא אותו מחדש עם פי 10 לתספורת הטהיחה החמישית השלילית של תרכובת באלקטרוליט, או עם האלקטרוליט בלבד אם בודקים חומר שהופקד על האלקטרודה העובדת.

חשוב מאוד להגדיר את התא הספקטרואלקטרוכימי כראוי ובדרך דומה ככל האפשר לתא specrtroelectrochemical המשמש לתיעוד הספקטרום הריק, רק זה יבטיח רישום של תוצאות טובות. מניחים את התא בספקטרומטר ומחברים מחדש את האלקטרודות לפוטנציוסטט. החל פוטנציאל ניטרלי על התא ורכוש ספקטרום התחלתי.

הגדל את הפוטנציאל ב- 0.1 וולט והמתן כ- 10 שניות עד שהתהליך יתייצב. אז תרכוש ספקטרום אחר. המשך בתהליך זה עד לשינוי הראשון שנצפה בספקטרום.

ואז להציל את הספקטרום הזה. לאחר מכן, להגדיל את הפוטנציאל על ידי 0.05 וולט. חכה 10 שניות.

ולרכוש ספקטרום. חזור על תהליך זה עד להשגת פוטנציאל החמצון הראשון או השני, שנקבע ממדידת קורות החיים. ואז דה סמים הסרט על ידי יישום פוטנציאל ניטרלי.

בסוף, להשוות את הספקטרום של הסרט לפני חמצון ואחרי דה סימום. כדי להתחיל את הליך ספקטרואלקטרוכימיה EPR עבור חומרים פולימריים שהופקדו על אלקטרודה עובדת, למלא את התא הספקטרואלקטרוכימי עם האלקטרויט ולמקום אותו ספקטרומטר EPR. הגדר את תקן מנגן ולהתאים את הפרמטרים המכשיר כדי לכסות רק את הקווים מנגן השלישי והרביעי.

לרכוש ספקטרום רקע, לבדוק מזהמים, ולאחר מכן להסיר ולנקות את התא. לאחר מכן, תדביק את התא עם האלקטרוליט. מניחים את האלקטרודות בתא עם ההתייחסות והאלקטרודות העובדות בתוך ספירלת חוט האלקטרודה העזר, נזהרים שלא לפגוע בשכבה הפולימרית באלקטרודה העובדת.

מקם את האלקטרודה העובדת קרוב לתחתית התא ואת אלקטרודה הייחוס ליד החלק העליון של החלק הפעיל של האלקטרודה העובדת. חבר את האלקטרודות לפוטנציוסטט והצב את התא במכשיר. זה קריטי להקים תא ספקטרואלקטרוכימי כראוי ולא להרוס חיובי סופי על פני השטח אלקטרודה עובד.

מיקום שגוי של האלקטרודות העובדות אינו מאפשר לרשום תוצאות כלשהן. החל פוטנציאל ניטרלי ורכוש ספקטרום ראשוני. לאחר מכן להגדיל את הפוטנציאל על ידי 0.1 וולט, לחכות 10 שניות עבור המדגם כדי לצייד, ולרכוש ספקטרום אחר.

חזור על תהליך זה עד שיופיע אות EPR. לאחר מכן להגדיל את הפוטנציאל על ידי 0.05 וולט, לחכות 10 שניות, ולרכוש ספקטרום אחר. המשך בתהליך זה עד להשגת פוטנציאל החמצון הראשון או השני ולאחר מכן הפוך את השלבים הפוטנציאליים וחזור לפוטנציאל ההתחלתי באותו אופן.

לאחר מכן להחיל את הפוטנציאל שבו אות EPR הופיע. אפשר לעיון המנגן, והקליט ספקטרום כדי לקבל מדידה עם הקווים הספקטרליים השלישי והרביעי של מנגן. ניתן להעריך את הפוטנציאלים המתהווים של תהליכים הפיכים ובלתי הפיכים מחישובים המבוססים על הצטלבות קווים משיקים לפסגות קורות החיים עם הרקע, המותאמים לחומר הייחוס.

UV-Vis ליד ספקטרוסקופיה IR של נגזרת פוליתיופן זה להראות את רצועת ספיגת פולימר ניטרלי פוחתת להקות ספיגה פולארונית ו bipolaronic חדש להרכיב במהלך סימום חמצוני, עם נקודה איזוזבטית ב 604 ננומטר. הלהקה הקוטבית החדשה מ-550 ל-950 ננומטר יוחסה למצוות הרדיקליות של ביותיופן ופרפנילן פנילן. רצועה דו קוטבית חדשה נצפתה בין 950 ל 1700 ננומטר.

ספקטרוסקופיית EPR במהלך הפחתה של נגזרת S-tetrazine זו הראתה דפוס פיצול עדין יתר שתואם סימולציה התואמת את האינטראקציה של אלקטרון לא מפוסטר עם ארבעת אטומי החנקן של S-tetrazine. אות EPR רחב אחד נצפה לעתים קרובות מפולימרים מצומדים, המציין דה לוקליזציה משמעותית של היון הרדיקלי שנוצר על ידי תהליך redux של עניין. בעת ביצוע ניתוח הפחתה במהלך הליך זה הקפד כראוי דה סמים הפתרון לפני המדידה, כדי למנוע כל הפרעה מן החמצן העצמי.

בעקבות הליך זה, פוטנציאל יינון זיקה אלקטרונים ואת מכסה הלהקה של החומר שנחקר ניתן הערכה מהנתונים. באמצעות הליך זה אתה יכול לקבוע את ההשפעה של מבנה כימי על המאפיינים שנחקרו עבור קבוצה של חומרים.