المعاوقة الكهروكيميائية التحليل الطيفي كأداة لتقدير معدل الكهروكيميائية المستمر

Chemistry
JoVE Journal
Chemistry
AccessviaTrial
 

Summary

المعاوقة الكهروكيميائية التحليل الطيفي (EIS) من الأنواع التي يخضع لها أكسدة عكسها أو تخفيض في حل استخدمت لتحديد ثوابت معدل الأكسدة أو الحد.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Chulkin, P., Data, P. Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation. J. Vis. Exp. (140), e56611, doi:10.3791/56611 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

المعاوقة الكهروكيميائية التحليل الطيفي (EIS) استخدمت لتوصيف متقدمة من المركبات العضوية اليكترواكتيفي جنبا إلى جنب مع فولتاميتري دوري (CV). في حالة العمليات الكهروكيميائية سريع عكسها، يتأثر الحالية أساسا المعدل لنشرها، وهي مرحلة أبطأ وتحد. نظام المعلومات البيئية هو تقنية قوية تتيح تحليل منفصل لمراحل نقل المسؤول التي لديها استجابة تردد AC مختلفة. القدرة على الطريقة التي استخدمت لاستخراج قيمة رسوم نقل المقاومة، التي يتسم بها معدل تبادل الاتهام على واجهة الحل الكهربائي. تطبيق هذه التقنية واسع النطاق، من الكيمياء الحيوية حتى الإلكترونيات العضوية. في هذا العمل، ونحن تقديم أسلوب تحليل المركبات العضوية للتطبيقات البصرية الإلكترونية.

Introduction

معدل الأكسدة والاختزال في المجمع اليكترواكتيفي معلمة هامة تميز قدرتها على الخضوع لعمليات الأكسدة أو الحد والتنبؤ بسلوكها حضور المؤكسدة القوية أو وكلاء الحد أو تحت إمكانية تطبيقها. ومع ذلك، معظم التقنيات الكهروكيميائية فقط قادرة على نوعيا تصف حركية عملية الأكسدة والاختزال. بين مختلف التقنيات الكهروكيميائية المستخدمة للأكسدة المركبات النشطة، توصيف دوري فولتاميتري (CV) هو الأسلوب الأكثر السائدة لتوصيف الكهروكيميائية سريعة وكافية من مختلف الأنواع القابلة للذوبان1، 2،3. أسلوب السيرة الذاتية له تطبيقات واسعة النطاق، مثلاً، مستويات الطاقة تقديرات4،،من56، والتحليل ناقلات تهمة تدعمها، سبيكتروسكوبيس،من78 9 , 10، حتى التعديلات السطحية11،،من1213. مثل كل أسلوب، السيرة الذاتية ليست مثالية والمهم لزيادة قابلية التطبيق ونوعية النتائج، على اتصال مع آخر تقنية الطيفية. نحن موجوداً بالفعل العديد من التحقيقات التي كان فيها تقنية التحليل الطيفي (EIS) المعاوقة الكهروكيميائية العاملين14،،من1516 ولكن في هذا العمل، نحن تهدف إلى إظهار خطوة بخطوة كيفية تعزيز أسلوب السيرة الذاتية بنظام المعلومات البيئية.

إشارة إخراج نظام المعلومات البيئية ويتكون من معلمتين: أجزاء الحقيقي والتخيلي لمقاومة كوظائف التردد17،18،،من1920. أنها تتيح تقدير العديد من المعلمات المسؤولة عن نقل المسؤول من خلال واجهة القطب-الحل: مضاعفة السعة طبقة والمقاومة الحل ورسوم نقل المقاومة، مقاومة نشر ومعلمات أخرى اعتماداً على نظام التحقيق. رسوم نقل المقاومة كان كائن اهتماما كبيرا منذ هذه المعلمة يرتبط ارتباطاً مباشرا بثابت معدل الأكسدة والاختزال. على الرغم من أن يتم تقدير الثوابت معدل الأكسدة والحد من الحل، أنهم قد تميز عموما قدرة مجمع لتبادل الاتهام. ويعتبر نظام المعلومات البيئية تكون تقنية متقدمة الكهروكيميائية التي تتطلب الفهم الرياضي العميق. يتم وصف مبادئه الرئيسية في كهربية حديثة الأدب17،18،19،20،21،،من2223.

Protocol

1-الأساسية إعداد تجربة الكهروكيميائية

  1. إعداد 4 مل محلول العامل يحتوي على 0.1 mol∙L1 بو4NBF4 والتحقيق 0.001 mol∙L1 المركب العضوي بإضافة المبالغ المحسوبة من مساحيق الصلبة إلى 4 مل الميثان في سفينة صغيرة أو أنبوب اختبار. مع 2، 8-bis(3,7-dibutyl-10H-phenoxazin-10-yl) بنزو [ب، د] ثيوفين-S, S--ثاني أكسيد (كتلة المولى 802 g∙mol1)، تزن ملغ 3.208 من هذا المركب و 0.1645 ز بو4NBF4.
  2. تعبئة خلية كهروكيميائية 3 مل مع 2 مل من محلول باستخدام ماصة. وسيلزم الجزء المتبقي من الحل لاحقاً لقياس مقاومة واستنساخ النتائج.
  3. البولندية 1 مم قطر البلاتين عامل قرص كهربائي (نحن) لمدة 30 ثانية باستخدام قطعة قماش تلميع مبلل بقطرات عدة من الملاط الألومينا. فرك سطح مستو القطب القرص بقطعة من القماش التي شنت على دعم غير متحرك (مثل طبق بيتري) عن طريق تطبيق ضغط معتدل.
  4. شطف الكهربائي بالماء المقطر ثلاث مرات لإزالة جسيمات أكسيد الألومنيوم.
  5. يصلب عداد كهربائي (CE، سلك البلاتين) في لهب موقد غاز بوتان. وضعت بعناية سلك البلاتين في لهب لأقل من 1 ثانية وإزالتها بسرعة عندما يبدأ احمرار لتجنب ذوبان.
    ملاحظة: مساحة السطح CE هو غير منصوص عليها، لكن يجب أن تكون أعلى بكثير من مساحة القطب العامل. في هذه الحالة، مقاومة واجهة قطب العمل سيكون له أثر كبير على مقاومة النظام الكلي وسيسمح باستثناء مقاومة العداد الكهربائي من النظر.
    1. يصلب إشارة قطب كهربائي (RE، أسلاك فضية) في لهب الموقد غاز البوتان بنفس الطريقة.
  6. وضع جميع أقطاب ثلاثة (العامل والعداد ومرجع) في خلية تجنب تبادل الاتصال وتوصيل الكابلات بوتينتيوستات المقابلة وضع علامة كما نحن، CE وإعادة. إدراج غاز إيصال أنبوب متصل بأنبوبة غاز الأرجون لمزيد من deaeration.
  7. فتح صمام الغاز وديايراتي الحل من الأرجون الفقاعي من خلال الحل لإغلاق 20 دقيقة صمام الغاز قبل القياس.

2-مؤقت توصيف بدوري فولتاميتري (CVA)

  1. سجل اﻷنغولي الحل العامل ضمن مجموعة محتملة من −2.0 الخامس إلى + 2.0 V وتفحص معدل 100 mV∙s1.
    1. إطلاق برنامج دوري فولتاميتري في برنامج بوتينتيوستات.
    2. اختر 0.0 V كقيمة أولية المحتملة، −2.0 الخامس كالحد الأدنى + 2.0 المحتملة، الخامس الأعلى مسح إمكانات، 100 mV∙s1 كالمسح معدل. معلمات أخرى اختيارية.
    3. انقر فوق الزر ابدأ.
      ملاحظة: يرد فولتاموجرام نموذجية في الشكل 1.
  2. تحديد القيمة الممكنة من اﻷنغولي الحصول عليها. ملاحظة القيم المحتملة عندما تظهر ماكسيما الإيجابية (ذروة انوديك) والسلبية (ذروة الكاثودية) الحالية وحساب قيمة المتوسط.
  3. إضافة 10 مغ فيرسين بالملعقة في المحلول العامل ودايريت أنها من الأرجون محتدما لمدة 5 دقائق. وهذا ضروري لخلط وأضاف انحلال فيرسين الكامل.
    ملاحظة: المبلغ فيرسين ليست دقيقة. ومع ذلك، من شأنه أن يعقد مشيراً إلى أقل من 1 مغ أو أكثر من 20 ملغ تقدير التوازن المحتملة.
  4. سجل اﻷنغولي الحل العاملة ضمن نطاق المحتملة من مدروج الخامس إلى + 1.0 V وتفحص معدل 100 mV∙s1. سوف تظهر ذروة عكسها صغيرة فيرسين كما هو مبين في الشكل 1.
  5. تحديد القيمة المحتملة لأكسدة فيروسيني عكسها من اﻷنغولي التي تم الحصول عليها. ملاحظة القيم المحتملة عندما تظهر ماكسيما الإيجابية (ذروة انوديك) والسلبية (ذروة الكاثودية) الحالية وحساب قيمة المتوسط.
  6. وضع جزء آخر من الحل الذي أعد في الخطوة 1، 1 في الخلية وتنظيف الأقطاب بتكرار الإجراء الموصوف في 1.2-1.7.

3-تسجيل الطيف معاوقة

ملاحظة: يتم عرض مثال للإعداد الموجود في البرنامج في الشكل 2؛ أية برامج أخرى أو الجهاز كما يمكن استخدامها. ومع ذلك، قد تختلف ترتيب الإعداد في برامج مختلفة، على الرغم من أن المبادئ الأساسية لا تزال هي نفسها. استخدام الموقع في وضع درج، أي بوتينتيوستاتيك الأطياف المسجلة تلقائياً واحداً تلو الآخر.

  1. في البرنامج، اختر مجموعة محتملة من 0.2 الخامس تغطي ذروة عكسها في اﻷنغولي. على سبيل المثال: تم اكتشاف ذروة أكسدة عكسها على السيرة الذاتية في 0.7 V. ينبغي أن يكون النطاق المحتمل للسيرة الذاتية ثم من 0.6 الخامس إلى 0.8 V. الأطياف وستكون مسجلة بزيادة 0.01 الخامس، أي في 0.61 الخامس، 0.62 الخامس، وما إلى ذلك.
  2. سجل الإجراء القياس التلقائي نظام المعلومات البيئية تحت الظروف التالية نصح.
    1. أدخل قيم الإدخال التالية: الأولى المحتملة 0.6 الخامس؛ إنهاء 0.8 المحتملة الخامس؛ الزيادة المحتملة: 0.01 الخامس؛ نطاق الترددات: من 10 كيلوهرتز من خلال 100 هرتز؛ عدد الترددات في مقياس لوغاريتمي: 20؛ الانتظار لفترة بين الأطياف: 5 ق، أم السعة 10 الجهد الكهربي المتردد، تدابير 2 الحد الأدنى للتردد.
    2. انقر فوق الزر ابدأ.
      ملاحظة: في هذه الحالة، أطياف 21، كل منها يحتوي على 41 نقطة التردد وسيتم الحصول على. ويرد في الشكل 3مجموعة نموذجية من الأطياف المسجلة تلقائياً.

4-تحليل الطيف معاوقة

  1. إطلاق برنامج نظام المعلومات البيئية طيفي.
  2. تحميل الطيف عن طريق اختيار الملف | فتح.
  3. في النافذة اليمنى العليا الفرعية بناء الجماعة الاقتصادية الأوروبية باستخدام النقر بالماوس يسار/يمين اختيار اتصال سلسلة أو موازية، وعنصرا ضروريا من قائمة السياق: ج-مكثف، R-المقاوم، ث-عنصر واربورغ. بدء من أبسط الدائرة (الشكل 5ج).
  4. اختر القيم الدنيا والقصوى الأولية للمعلمات بالنقر فوق الماوس الأيسر خلايا الجدول وإدخال القيم: C1-من 1∙10-7 إلى 1∙10-8، R1-من عام 2000 إلى 100، R2-من 1000 إلى 100 Aw-من 50000 إلى 10000.
  5. تناسب هذا النموذج عن طريق اختيار النموذجي | يصلح. كرر هذا الإجراء عدة مرات (عادة حوالي 5 مرات) حتى لم يعد تغيير القيم المحسوبة. يتم عرض القيم المعلمة في جدول في الإطار الفرعي الأيسر العلوي.
  6. التحقق من الأخطاء المعلمة هو موضح في العمود الأخير من الجدول. إذا كان خطأ معلمة تجاوزت 100%، وهذا يعني أن المعلمة ليس ضروريا لدارة. في هذه الحالة حاول حلبة مماثلة أخرى.
    ملاحظة: إذا كان أحد يحاول احتواء طيف تجريبية المقابلة إلى حلبة بسيطة (الشكل 5ج) كهربائي أكثر تعقيداً (الشكل 5)، ثم أخطاء معلمات إضافية لا لزوم لها W و R3 ستكون إلى حد كبير عالية.
  7. تحقق من قيم ص2(حدودي) و r2(السعة) المعروضة في الإطار الفرعي الأيمن السفلي. إذا تجاوزت حد 1∙102، كرر 4.2−4.5 إجراءات استخدام دائرة كهربائية تعادل آخر (EEC) (الشكل 5).
  8. كرر الإجراء 4.1-4.7 لكافة الأطياف مسجلة
  9. لكل طيف تحليلها، قم بتدوين القيمة المحسوبة من تهمة نقل المقاومة وإمكانات المقابلة التي تم تسجيلها الطيف في.

5-حساب الثوابت معدل الأكسدة والاختزال

  1. وضع قيم المقاومة نقل الاتهام معكوس المقدرة مقابل الإمكانات. ويرد في الشكل 6مؤامرة محتملة نموذجي معكوس تهمة نقل المقاومة لعملية عكسية.
    1. افتح ورقة فارغة من برامج جداول البيانات.
    2. يدوياً إدخال قيم الإمكانات والقيم المناظرة للمقاومة نقل العكسية في الأعمدة A و b
    3. حدد النطاق a1: b21 واختر إدراج | الرسم البياني | وأشار بالماوس النقر في قائمة المهام.
  2. ارسم قيم دالة النظرية محسوبة بالمعادلة (1) على نفس قطعة الأرض. استخدام قيم ثابتة: F = 96485 C∙mol1، ج0 = 0.01 mol∙1, z = 1، ص = 8.314 J∙mol1∙K1، α = 0.5، تي -درجة الحرارة المحيطة. استخدم القيمة المقدرة سابقا (3.1) ه0.
    Equation 1(1)
    Equation 2(2)
    حيث Rct1 معكوس قيمة رسوم نقل مقاومة تطبيع بالمساحة السطحية؛ تحويل z-عدد الإلكترونات في خطوة واحدة (قبول يجري تساوي 1)؛ وثابت فاراداي؛ ج 0--تركيز مجمع التحقيق؛ Α-رسوم نقل معامل (قبول يجري تساوي 0.5)؛ -القطب المحتملة؛ وقدم θ المعلمة لتبسيط الصيغة النهائية المتعلقة ه و آرct.
    1. نسخ العمود الأول من القيم (القيم المحتملة) في نفس الورقة في العمود D.
    2. أدخل قيم ثابتة و، ج0، z، البحث والتطوير، α، تي، ه0، ك0 تجنيد أعلاه في الخلايا C1:C8. استخدام قيم ه0 = 0، ك0 = 1∙10−5.
    3. أدخل الصيغة (2) لحساب θ في الخلية E1: = EXP($C$1*$C$3/($C$4*$C$6)*(D1-$C$7)).
    4. نسخ الصيغة إلى الخلايا E2:E21 بتحديد E1، والنقر فوق نسخ، وتحديد نطاق E2:E21 والنقر فوق لصق.
    5. أدخل الصيغة (1) في الخلية F1: = $C$8*$C$1^2*$C$3^2/($C$4*$C$6)*$C$2*E1^(1-$C$5)/(1+E1).
    6. نسخ الصيغة إلى الخلايا F2:F21 بتحديد F1، والنقر فوق نسخ، وتحديد نطاق F2:F21 والنقر فوق لصق.
    7. غادر انقر على الرسم البياني بنيت في الخطوة 5، 1 واختر اختيار البيانات، ثم إضافة وإضافة مجموعة بيانات جديدة عن طريق تحديد دخول D1:D21 ك x النطاق و F1:F21 كمجموعة y.
      ملاحظة: اثنين من الرسوم البيانية: تجريبية ومحاكاة وضع علامة تلقائياً بظهور ألوان مختلفة على الأرض تنسيق واحد.
  3. تحسين وظيفة النظرية (1) في ترتيب للبيانات التجريبية نيقوسيا بقيم متفاوتة التوازن المحتمل (ه0) وثابت معدل قياسي (ك0)، يجري معلمة الهدف.
    ملاحظة: تغيير القيم في الخلايا C7 (E0) و C8 (k0) سيسبب فورا تغيير الرسم البياني المحاكاة.
    1. تغيير القيم في الخلايا C7 و C8 يدوياً من أجل تحقيق المساواة بين التجريبية ومحاكاة الرسم البياني.
      ملاحظة: تغيير ه0 ينتقل منحنى مثل جرس المحور س . تغيير ك0 يتحكم ارتفاع منحنى مثل جرس. وهكذا، تختلف تلك معلمتين فقط يمكن استخدامها لإيجاد نموذج نظري المقابلة للنتائج التجريبية (الشكل 6). المعلمة α (1) عناصر التماثل من ذروة النظرية. ومع ذلك، في النظم الحقيقية قد يكون سبب عدم التناظر قبل حدوث عملية الجانب بدلاً من α. نظراً لأنه يؤثر على القيمة0 كالناتجة نوصي لا التلاعب بقيمة α وترك الأمر لتساوي 0.5.

Representative Results

والخطوة الأولى توصيف فولتاميتري دوري قدم في الشكل 1. تطبيق نظام المعلومات البيئية كانت ناجحة عندما المركبات خضعت عملية الكهروكيميائية سريع عكسها. مثل هذا السلوك كثيرا ما لم يلاحظ للمركبات العضوية ولكن تم العثور على المركبات العضوية التي تمتلك اليكتروكوندوكتيفيتي في حالة صلبة لتكون عينة جيدة للتحقيق الحركية الكهروكيميائية. واحد مركب عضوي مثل هذا يرد في الإطار الداخلي الشكل 1.

وتم تسجيل الأطياف مقاومة وفقا للإعداد التجريبية (الشكل 2)، وتظهر البيانات الناتج الخام النموذجية في الشكل 3. أجرى تحليل الأطياف مقاومة استخدام البرمجيات الخاصة24. يتم عرض نافذة البرنامج access فتح جهاز تحليل الطيف EIS24 أثناء معالجة النتائج في الشكل 4. الجماعة الاقتصادية الأوروبية استخدامها لصالح الطيف بنيت يدوياً في الإطار الفرعي اليمنى العليا. يتم عرض المعلمات EEC المحسوبة (المقاومات R1 و R2، السعة C1 ونشر مقاومة المعلمة W1) في جدول في الإطار الفرعي العلوي الأيسر. ويوضح الرسم البياني في السفلي الأيسر من الإطار الفرعي المناسب للنتائج التجريبية (النقاط الحمراء) مع قطعة البيانات المحسوبة نظرياً (الخط الأخضر).

قد تناسب EEC مختلفة عدة الطيف التجريبي تبعاً للعمليات التي تجري على سطح القطب والمعدلات (الشكل 5). يمكن استخدام عنصر واربورغ شبه لانهائية أبسط كما أن هناك أي تشويه للحل (مثل تدوير خلط قطب كهربائي)، والطلاء الكهربائي لا الحد من نشر. في حالة حدوث ردود فعل سريعة إلى حد كبير الكهروكيميائية، المقاومة R3 (الشكل 5ألف) كانت مرتفعة بما يكفي تكون مهملة بالمقارنة مع فروع أخرى موازية للجماعة الاقتصادية الأوروبية (الشكل 5ب). وعلاوة على ذلك، عند معدل نقل المسؤول (R2) أعلى بكثير من نشرها، بتهمة نقل الخطوة يصبح الحد وأبسط الجماعة الاقتصادية الأوروبية (الشكل 5ج) يصف النظام.

سلسلة المقاوم R1 موجود دوماً في الجماعة الاقتصادية الأوروبية. وهو يقابل المقاومة الخارجية بما في ذلك الروابط وحل، ما عدا واجهة سطح القطب. C1 مكثف يميز طبقة مزدوجة شكلت في واجهة القطب. الفرع بما في ذلك المقاوم ومقاومة نشر عنصر واربورغ (الشكل 5ألف) يتوافق مع عملية سريعة الكهروكيميائية تشمل مرحلتين: الحركية ونشرها، على التوالي. ويناظر المقاوم الثالث أبطأ عملية الكهروكيميائية التي تجري على سطح القطب وتشمل المذيبات أو الجزيئات التي خضعت لأكسدة سريعة أو الحد. في بعض الحالات، كان من المستحيل لتقدير معلمات، R3 و W1. ثم أنها قد تعتبر غائبة ولا تؤخذ في الاعتبار إظهار الرقم 5 باء و جيم 5 .

على الرغم من أن نظام المعلومات البيئية يوفر تقديراً للعديد من المعلمات، العنصر الهدف الذي يعتبر في هذا العمل هو المسؤول نقل المقاوم R2 عادة تعيينها ك Rct في الأدب17،،من1819، الذي يقف بالتوازي مع المكثف وفي سلسلة عنصر واربورغ. ويبين الشكل 6اعتمادها على الجهد.

وفقا لنظرية حركية الكهروكيميائية (الخطوة 5، 2 من البروتوكول)، تهمة نقل المقاومة ارتباطاً مباشرا بثابت المعدل القياسي الكهروكيميائية. على الرغم من أن المطابقة بين التجريبية والنظرية نتائج لم يكن مثاليا، فإنه يسمح بتقدير قيمة ثابت المعدل القياسي الكهروكيميائية وتعريف قيمة التوازن المحتملة بموقف الحد الأقصى.

Figure 1
الشكل 1 : فولتاموجرام دوري مجمع التحقيق متراكبة بدوري فولتاموجرام في وجود كمية صغيرة من فيرسين- الحل:1 بو4mol∙L 1.0 NBF4 و 0.01 mol∙L1 X في الميثان. هيكل المركبة X (2، 8-bis(3,7-dibutyl-10H-phenoxazin-10-yl) بنزو [ب ود] ثيوفين-S, S-ثاني أكسيد) يبين اقحم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2 : الإعداد التجريبية مراقبة تسجيل الأطياف 20 في نطاق الجهد من 0.6 إلى 0.8 الخامس في نطاق الترددات من 10 كيلوهرتز إلى 100 هرتز مع 20 نقطة لكل العقد. هأنا، هواﻻمكانات الأولية والنهائية على التوالي، N-اتخاذ عدد من الخطوات، ts-وقت الانتظار قبل كل قياس، dt-الفاصل الزمني لوقت قياسي، وأناوووتواتر الأولية والنهائية، ند-عدد من التردد النقاط في الطيف واحد، والخامس-السعة التيار المتردد، pw-جزءا من الوقت فيما يتعلق بتسجيل نقطة واحدة تستخدم للتبديل إلى آخر تردد، ن-عدد من القياسات في تردد واحد، نطاق ه، أنا تتراوح، عرض النطاق الترددي--المعايير التقنية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3 : مسح الشاشة أثناء تسجيل الأطياف معاوقة. الإطار الفرعي الأيمن العلوي: الاعتماد على الدرج القطب المحتملة في الوقت المناسب. العلوي الأيسر من الإطار الفرعي: مؤامرة نايكست، مقاومة وهمية (تنسيق)، مقاومة حقيقية (أبسيس). السفلي الأيسر من الإطار الفرعي: تبشر بالأرض، مقاومة الوحدة النمطية (حجم اليسرى)، مرحلة التحول (الجدول الأيمن)، وتردد (المقياس الأفقي). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4 : «محلل الطيف EIS» إطار البرنامج أثناء معالجة النتائج. العلوي الأيسر من الإطار الفرعي: جدول القيم المعلمة: C1-السعة، R1، R2-مقاومات، W1-عنصر واربورغ؛ السفلي الأيسر من الإطار الفرعي: تجريبية (النقاط الخضراء) وأطياف النموذج النظري (الخط الأحمر)؛ الإطار الفرعي الأيمن العلوي: معادلة الدائرة الكهربائية؛ الإطار الفرعي الأيمن السفلي: حساب إحصائيات المناسب. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
الشكل 5 : العثور على ما يعادل الدوائر الكهربائية لتناسب الأطياف مقاومة لعمليات الأكسدة والاختزال على سطح القطب. (أ)-عملية الكهروكيميائية عكسها مصحوبة بالتوازي عملية لا رجعة فيها، (ب)-عكسها الكهروكيميائية، (ج)-الكهروكيميائية عملية مع مرحلة القيد الحركية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 6
الرقم 6 : نقل قيم معكوس من تهمة مقاومة المقدر من نظام المعلومات البيئية مقابل إمكانات القطب. يصور الخط المتوقع نظرياً الاعتماد وفقا للصيغة (2).

Discussion

سوف يخصص هذا الجزء من العمل شرحاً للظروف التجريبية المختارة ومناقشة التطبيقات الممكنة لطريقة عرض.

ويمكن تنفيذ تحليل الطيف مقاومة بالبرامج المختلفة. هنا يتم مناقشة التوصيات الأساسية لأسلوب تحليل الجماعة الاقتصادية الأوروبية. يحتاج المرء أن يعرف أن هناك العديد من الخوارزميات المناسب وطرق مختلفة لتقدير الخطأ. ونقدم مثالاً على استخدام البرمجيات المفتوحة الوصول وضعتها بوندارينكو ألف وزاي راجويشا24 (الشكل 4).

تقدير قيمة Rct الدقيق كان الهدف الرئيسي للعمل. وكان من أسباب اختيار الشروط التجريبية وجود نية لإخفاء أثر نشرها. وهكذا، كان تركيز الحل لتكون على أعلى مستوى ممكن. في حين الحصول على النتائج التجريبية المعروضة هنا، كان التركيز محدود نظراً لأسباب اقتصادية. نطاق الترددات من 10 كيلوهرتز إلى 100 هرتز اختير للقضاء على تأثير نشر كذلك. مقاومة انتشار يتناسب عكسيا مع التردد بينما المقاومة لا تعتمد على التردد. تأثير المقاومة في الجزء عالية التردد من الطيف كان أعلى في الجزء التردد المنخفض. أطياف لم يسجلوا ترددات أقل من 100 هرتز لأن هذه البيانات ستكون عديمة الفائدة لحساب المقاومة. وترد جميع نتائج الكهروكيميائية التي تم الحصول عليها في المذيبات غير المائية مقابل تتأكسد فيرسين/فيرسين إلى جانب التوازن المحتملة. لهذا السبب، يتم تنفيذ الخطوات 2.3 2.5.

علينا النظر في تطبيق نظام المعلومات البيئية لتوصيف الجزيئات العضوية. تحليل معلمات أخرى الجماعة الاقتصادية الأوروبية وتبعياتها المحتملة في المنظور قد يؤدي إلى الكشف عن الآثار الأخرى وتوصيف الكهروكيميائية للمركبات في الحل. تقدير ثوابت معدل الأكسدة مفيد لتصف حركية الحد مجمع اليكترواكتيفي أو الأكسدة، والتنبؤ بسلوك المواد المؤكسدة أو تقليل المتوسطة.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

الكتاب نعترف مع الامتنان الدعم المالي لمشروع "اكسسيلايت" "اكسسيبليكسيس ينبعث الضوء يقبلون المانحين من كمواد سهلة لخياط البرق الد فائقة الكفاءة" (H2020-مسكاً-أي تي-2015/674990) بتمويل من ماري Skłodowska-كوري الإجراءات في الإطار برنامج للبحوث والابتكارات "أفق-2020".

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Potentiostat BioLogic SP-150
Platinum disc electrode eDAQ ET075 1 mm diameter
Platinum wire counter electrode
Silver wire silver electrode
Electrochemical cell eDAQ ET080 3 mL volume
Polishing cloth eDAQ ET030
Alumina slurry eDAQ ET033 0.05 µm
Butane torch Portasol Mini-Torch/Heat Gun
Dichloromethane (DCM) Sigma-Aldrich 106048
Tetrabutylammonium tetrafluoroborate (Bu4NBF4) Sigma-Aldrich 86896

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cunningham, A. J., Underwood, A. L. Cyclic Voltammetry of the Pyridine Nucleotides and a Series of Nicotinamide Model Compounds. Biochemistry. 6, 266-271 (1967).
  2. Laba, K., et al. Diquinoline derivatives as materials for potential optoelectronic applications. J Phys Chem C. 119, 13129-13137 (2015).
  3. Data, P., Lapkowski, M., Motyka, M., Suwinski, J. Electrochemistry and spectroelectrochemistry of a novel selenophene-based monomer. Electrochim Acta. 59, 567-572 (2012).
  4. Laba, K., et al. Electrochemically induced synthesis of poly(2,6-carbazole). Macromol Rapid Commun. 36, 1749-1755 (2015).
  5. Data, P., Lapkowski, M., Motyka, M., Suwinski, J. Influence of alkyl chain on electrochemical and spectroscopic properties of polyselenophenes. Electrochim Acta. 87, 438-449 (2013).
  6. Data, P., Lapkowski, M., Motyka, M., Suwinski, J. Influence of heteroaryl group on electrochemical and spectroscopic properties of conjugated polymers. Electrochim Acta. 83, 271-282 (2012).
  7. Gora, M., et al. EPR and UV-vis spectroelectrochemical studies of diketopyrrolopyrroles disubstituted with alkylated thiophenes. Synth Met. 216, 75-82 (2016).
  8. Pluczyk, S., Zassowski, P., Quinton, C., Audebert, P., Alain-Rizzo, V., Lapkowski, M. Unusual Electrochemical Properties of the Electropolymerized Thin Layer Based on a s-Tetrazine-Triphenylamine Monomer. J Phys Chem C. 120, 4382-4391 (2016).
  9. Data, P., Motyka, M., Lapkowski, M., Suwinski, J., Monkman, A. Spectroelectrochemical Analysis of Charge Carries as a Way of Improving Poly(p-phenylene) Based Electrochromic Windows. J Phys Chem C. 119, 20188-20200 (2015).
  10. Enengl, S., et al. Spectroscopic characterization of charge carriers of the organic semiconductor quinacridone compared with pentacene during redox reactions. J Mater Chem C. 4, 10265-10278 (2016).
  11. Piwowar, K., Blacha-Grzechnik, A., Turczyn, R., Zak, J. Electropolymerized phenothiazines for the photochemical generation of singlet oxygen. Electrochim Acta. 141, 182-188 (2014).
  12. Blacha-Grzechnik, A., Turczyn, R., Burek, M., Zak, J. In situ Raman spectroscopic studies on potential-induced structural changes in polyaniline thin films synthesized via surface-initiated electropolymerization on covalently modified gold surface. Vib Spectrosc. 71, 30-36 (2014).
  13. Blacha-Grzechnik, A., et al. Phenothiazines grafted on the electrode surface from diazonium salts as molecular layers for photochemical generation of singlet oxygen. Electrochim Acta. 182, 1085-1092 (2015).
  14. Data, P., et al. Evidence for Solid State Electrochemical Degradation Within a Small Molecule OLED. Electrochim Acta. 184, 86-93 (2015).
  15. Data, P., et al. Electrochemically Induced Synthesis of Triphenylamine-based Polyhydrazones. Electrochim Acta. 230, 10-21 (2017).
  16. Data, P., et al. Kesterite Inorganic-Organic Heterojunction for Solution Processable Solar Cells. Electrochim Acta. 201, 78-85 (2016).
  17. Barsoukov, E., Macdonald, J. R. Impedance Spectroscopy: Theory, Experiment, and Applications. Wiley. (2005).
  18. Orazem, M. E., Tribollet, B. Electrochemical Impedance Spectroscopy. Wiley. (2008).
  19. Lasia, A. Electrochemical Impedance Spectroscopy and its Applications. Springer. (2014).
  20. Bard, A. J., Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. Wiley. (2013).
  21. Scholz, F. Electroanalytical methods: Guide to Experiment and Application. Springer. (2010).
  22. Conway, B. E., Bockris, J. O. 'M., White, R. E. Modern Aspects of Electrochemistry. 32, Kluwer Academic Publishers. (2002).
  23. Encyclopedia of Electrochemistry: V. 3. Instrumentation and Electroanalytical Chemistry. Bard, A. J., Starttman, M., Unwin, P. R. Wiley. (2003).
  24. EIS spectrum analyser software. Available from: http://www.abc.chemistry.bsu.by/vi/analyser (2017).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.

    Usage Statistics