Çevrimsel Voltammetry, UV-VIS-NIR ve EPR Spectroelectrochemistry organik bileşikleri analiz kullanarak

Bu yöntemler, elektro-aktif organik moleküllerin moleküler yapısının yüklü taşıyıcı nesiller ve dinamikler, itemizasyon potansiyeli, elektron yakınlığı ve bağ grafiği değerleri üzerindeki etkisini belirlemeye yardımcı olabilir. Bu yöntemler, özel cihazlar inşa etmeye gerek kalmadan, birçok elektro-aktif malzeme için en değerli parametreleri belirlemek için ucuz ve hızlı bir yoldur. Sunulan yöntem, küçük moleküller ve büyük polimerik zincirler de dahil olmak üzere delokalize bi-elektronlar gibi elektron aktif bileşikler, her türlü analiz etmek için kullanılabilir.

CV prosedürüne başlamak için temiz bir elektrokimyasal hücreyi 1,5 mililitre elektrolit çözeltisi ile doldurun ve hücreyi politetrafloroetilen elektrot tutucuile kaplayın. Çalışma ve referans elektrotları dokunmadan mümkün olduğunca birbirine yakın çalışma ve referans elektrotlarla kapağın içine yardımcı ve referans elektrotlar yerleştirin. Elektrotların elektrolite daldırıldığından emin olun.

Daha sonra elektrotları bir potansiyostata bağlayın ve konektörlerin birbirine dokunmasına izin vermemeye dikkat edin. Bir azaltma analizi için, çözünmüş oksijen kaldırmak için en az beş dakika boyunca çözelti yoluyla kabarcık inert gaz. Daha sonra inert gaz hattını çözeltinin üzerine kaldırın ve gazın deney boyunca akmasını bırakın.

Elektrokimyasal hücre hazır olduğunda potansiyostat yazılımını açın ve CV prosedürünü seçin. Sıfır volt başlangıç potansiyelini ayarlayın ve oksidasyon analizi için iki volt ve sıfır volt üst ve alt tepe noktası potansiyellerini ayarlayın, ya da sıfır volt ve negatif 2.5 volt azaltma analizi için. Dur potansiyelini sıfır volta ayarlayın.

Ve geçişleri durdurun sayısı altıya. Ve tbmm hızı saniyede 0.05 volta kadar. Veri dosyasını adlandırın ve bir voltammogram edinin.

Elektrotların temiz olup olmadığını ve varsa çözünmüş oksijenin çıkarılıp çıkarılmadığını kontrol edin. Daha sonra elektrolite 10 mikrolitre bir milimolar furasin çözeltisi ekleyin ve bir referans taradığı elde edin. Bundan sonra, hücreyi ve elektrotları boşaltın ve temizleyin.

Elektrolit analiz edilecek bileşiğin bir milimolar çözeltisi 1.5 mililitre ile hücre doldurun. Hücreyi potansiyostat'a yeniden bağlayın ve gerekirse çözümü sparge edin. Sonra sıfır volt başlangıç potansiyelini ayarlayın.

Üst ve alt vertex 0.5 volt ve oksidasyon için sıfır volt potansiyelleri. Ya da sıfır volt ve negatif 0.5 volt azaltma için. Sıfır volta durma potansiyeli.

Ve geçişleri durdurma sayısı 10'a. Ve tbmm hızı saniyede 0.05 volta kadar. Veri dosyasını adlandırın ve bu ilk votammogramı edinin.

Daha sonra bir oksidasyon analizi için üst tepe noktası potansiyelini 0,1 volt artırın veya bir azaltma analizi için alt tepe noktası potansiyelini 0,1 volt azaltın. Ve tarayıp tekrar at. İlginin tam zirvesi gözlenene kadar bu işlemi tekrarlayın.

Ardışık taramalar potansiyelleri değiştirdiyse referans elektrotun temizlenmesini, elektrolit çözeltisine bir saat bekletin. Ve sonra ölçümü tekrarlayın. Oksidasyon ölçümlerini tamamladıktan sonra redüksiyon ölçümleri veya vis versa yapın.

Daha sonra başlangıç potansiyelini sıfır volta, üst tepe yi bir volta, alt tepe yi negatif 2,7 volta ve dur potansiyelini sıfır volta ayarlayın. Tarayıp, tam tepe noktalarının görünür olduğundan emin olmak için olası pencereyi gerektiği gibi ayarlayın. Farklı tbmm hızlarında ve furasin varlığında işlemi tekrarlayın.

IR prosedürüne yakın UV-Vis başlamak için bir elektrolit çözeltisi 0,5 mililitre ile temiz bir spektroelektrokimyasal hücre doldurun. Çalışan yardımcı ve referans elektrotları yerleştirin ve monte edilen hücreyi spektrometreye yerleştirin. Elektrotları potansiyostat'a bağlayın ve potansiyostat ve spektrometre yazılımını açın.

Her dedektörde bir çözücü boş olarak emici ölçümler alın. Ardından bağlantıyı kesin, boşaltın ve hücreyi temizleyin. Elektrolitteki bir bileşiğin negatif beşinci azı çözeltisine bir kere 10 ile veya çalışan elektrot üzerinde biriken bir malzemeyi test ederseniz tek başına elektrolitle doldurun.

Spektroelektrokimyasal hücreyi düzgün ve boş spektrumu kaydetmek için kullanılan spektroelektrokimyasal hücreye mümkün olduğunca benzer şekilde kurmak çok önemlidir, sadece bu iyi sonuçların kaydedilmesini sağlayacaktır. Hücreyi spektrometreye yerleştirin ve elektrotları potansiyostat'a yeniden bağlayın. Hücreye nötr bir potansiyel uygulayın ve bir başlangıç spektrumu edinin.

0,1 volt potansiyelini artırın ve sürecin stabilize olması için yaklaşık 10 saniye bekleyin. Sonra başka bir spektrum edinin. Spektrumda ilk değişiklik gözlemlenene kadar bu işleme devam edin.

Ve sonra bu spektrumu kaydedin. Sonra, 0.05 volt potansiyelartırmak. 10 saniye bekleyin.

Ve bir spektrum elde edin. CV ölçümünden belirlenen birinci veya ikinci oksidasyon potansiyeline ulaşılıncaya kadar bu işlemi tekrarlayın. Sonra de nötr bir potansiyel uygulayarak film dope.

Sonunda, oksidasyon öncesi ve de doping sonra filmin spektrumkarşılaştırın. Çalışan bir elektrot üzerinde biriken polimerik malzemeler için EPR spektroelektrokimya prosedürüne başlamak için, spektroelektrokimyasal hücreyi elektrolitle doldurun ve EPR spektrometresine yerleştirin. Manganez standardını ayarlayın ve alet parametrelerini yalnızca üçüncü ve dördüncü manganez hatlarını kapsayacak şekilde ayarlayın.

Bir arka plan spektrumu edinin, kirletici maddeleri kontrol edin ve hücreyi çıkarıp temizleyin. Sonra, hücreyi elektrolitle doldurun. Elektrotları referans ve çalışan elektrotlarla birlikte yardımcı elektrot tel inemi içine yerleştirin ve polimerik tabakanın çalışan elektrot üzerindeki zarar görmesine dikkat edin.

Çalışan elektrothücrenin dibine ve referans elektrotunu çalışan elektrotun aktif bölümünün üst kısmına yakın konumlandırın. Elektrotları bir potansiyostata bağlayın ve hücreyi aletin içinde yerleştirin. Spektroelektrokimyasal hücreyi düzgün bir şekilde kurmak ve çalışan elektrot yüzeyindeki kesin pozitifleri yok etmemek çok önemlidir.

Çalışan elektrotların yanlış yerleştirilmesi, herhangi bir sonuç kaydetmeyi imkansız hale getirir. Nötr bir potansiyel uygulayın ve bir başlangıç spektrumu edinin. Daha sonra 0,1 volt potansiyelini artırın, numunenin dengede olması için 10 saniye bekleyin ve başka bir spektrum edinin.

EPR sinyali görünene kadar bu işlemi tekrarlayın. Sonra 0.05 volt ile potansiyelini artırmak, 10 saniye bekleyin ve başka bir spektrum elde. Birinci veya ikinci oksidasyon potansiyeline ulaşılAna kadar bu işleme devam edin ve ardından olası adımları tersine çevirin ve aynı şekilde başlangıç potansiyeline dönün.

Ardından, EPR sinyalinin ortaya çıktığı potansiyeli uygulayın. Manganez referansını etkinleştirin ve manganezin üçüncü ve dördüncü spektral çizgileri ile ölçüm elde etmek için bir spektrum kaydedin. Hem geri döndürülebilir hem de geri döndürülemez işlemlerin başlangıç potansiyelleri, referans malzeme için ayarlanmış arka plan ile cv tepelerine teğet çizgilerin kesiştiği dayalı hesaplamalardan tahmin edilebilir.

Bu politiophen türevinin IR spektroskopisi yakın UV-Vis nötr polimer emilim bandı azalan ve oksidatif doping sırasında oluşan yeni polaronik ve bipolaronik emilim bantları göstermek, bir isosbestik noktası ile 604 nanometre. 550 ila 950 nanometre yeni polaronik bant biyotiopen ve parafenilen fenilen radikal katyonlar atfedildi. 950 ile 1700 nanometre arasında yeni bir bipolaronik bant gözlendi.

Bu S-tetrazin türevinin azaltılması sırasında ePR spektroskopisi, s-tetrazinin dört azot atomu ile eşleşmeyen bir elektronun etkileşimi ile tutarlı bir simülasyon eşleşen bir hiper ince yarma deseni gösterdi. Tek bir geniş EPR sinyali genellikle konjuge polimerlerden gözlenir, bu da redux ilgi süreci tarafından üretilen radikal iyonun önemli ölçüde lokalizasyonunu gösterir. Bu işlem sırasında azaltma analizi yaparken, kendi kendine oksijen herhangi bir girişim önlemek için ölçüm önce düzgün de dope için emin olun.

Bu prosedürütaki verilerden elektron afinite potansiyeli ve incelenen malzemenin bant kapağı tahmin edilebilir. Bu yordamı kullanarak bir grup malzeme için incelenen özellikleri kimyasal yapının etkisini belirleyebilirsiniz.