Raman og IR Spectroelectrochemical metoder som verktøy for å analysere konjugert organiske forbindelser

Chemistry
 

Summary

Protokollen trinnvise Raman og IR spectroelectrochemical analyse blir presentert.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Blacha-Grzechnik, A., Karon, K., Data, P. Raman and IR Spectroelectrochemical Methods as Tools to Analyze Conjugated Organic Compounds. J. Vis. Exp. (140), e56653, doi:10.3791/56653 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

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

Abstract

I presentert arbeidet, er to spectroelectrochemical teknikker diskutert som verktøy for analyse av strukturelle endringer forekommer i molekylet på vibrasjonen nivå av energi. Raman og IR-spectroelectrochemistry kan brukes til avansert karakteristikk av strukturelle endringer i organisk electroactive forbindelser. Her, vises trinnvise analyse ved hjelp av Raman og IR spectroelectrochemistry. Raman og IR spectroelectrochemical teknikker gir utfyllende informasjon om strukturelle endringer skjer under en elektrokjemisk prosess, gir dvs etterforskningen av redoks prosesser og sine produkter. Eksempler på IR og Raman spectroelectrochemical analyse presenteres, der produkter av redoksreaksjoner, både i løsningen og fast, er identifisert.

Introduction

Kombinasjonen av elektrokjemiske og spektroskopiske teknikker gir muligheten for sporing av strukturelle endringer i molekyler i elektrode overflaten eller løsningen, dermed undersøker mekanismen elektrokjemiske prosesser. Spectroelectrochemical metoder brukes vanligvis for å studere i situ mekanismen av reaksjonen. Utvilsomt fordel over ex situ målinger er muligheten til å observere signalet som oppstår for mellomprodukter prosesser eller undersøker prosesser, der produkter ikke kan være atskilt1. Blant alle spectroscopies er Raman og infrarød spectroscopies den mektigste for analyse av elektrokjemiske prosesser på grunn av utstyr tilgjengeligheten og ofte ikke-destruktiv natur av målinger.

Infrarød og Raman spectroscopies gir informasjon om vibrasjonen strukturen av arter og dermed eksisterende kjemisk obligasjoner. Siden signalene i begge teknikkene er forskjellige, kan det hende at noen vibrasjoner aktiv i IR eller Raman spectra, gjør dem utfyllende til hverandre2. Dette bør tas hensyn til, når planlegging spectroelectrochemical og, hvis mulig, vibrasjonen strukturen i en analytt bør undersøkes ved hjelp av både IR og Raman spectroscopies. De beste resultatene oppnås når endringene i strukturen er resultatet av elektrokjemiske prosessen med grupper i visse teknikken. For eksempel infrarødspektroskopien ville være ideelt for prosesser som involverer -CO, - CN-nei eller -NH grupper dannelse eller brudd3. Det anbefales alltid å registrere differensial spektra av spectroelectrochemical etterforskningen. Også avsløre slik spectra endringer i signaler med lavere intensitet tillater sporing av endringer i strukturen av aromatiske. I tillegg differensial spectra er alltid mindre komplisert som bare endringene registreres, som gjør tolkningen av til spectra mye enklere.

IR spectroelectrochemical eksperimenter er hovedsakelig anvendt for overvåking av løselig produkter, intermediates og reaktantene av elektrokjemiske reaksjoner; slike tester kan kjøres på ulike systemer, inkludert økologisk, uorganisk, eller biokjemiske systemer3,4,5,6,7,8. Man bør alltid huske at ved IR spektroskopi, løsemidler som hydrogen bonding oppstår, som vann, bør unngås.

Det er flere måter å fortsette med IR og Raman målinger. Hvis IR spektroskopi, kan målinger gjøres i overføringsmodus, der konvensjonelle IR-cuvettes for væsker kan brukes. Optisk gjennomsiktig elektroder (f.eks boron-dopet diamant elektrode) eller perforert elektroder (metall. arbeider elektrode) laget av fine metall (Pt eller Au) brukes vanligvis som arbeider elektrodene i slike overføring celler4, 9. Et eksempel på overføring spectroelectrochemical cellen vises i figur 1.

I den andre metoden, i stedet for overføring, er refleksjon modus brukt, takket være ATR (dempes totale refleksjon) vedlegg10. Denne metoden kan analysere både løsninger og SSD materialer. Vanligvis når bruke metoden for eksterne refleksjon absorpsjon spektroskopi, i prinsippet, noen arbeider elektrode kan brukes, men bare oppløst arter kan undersøkes. Men i noen tilfeller gjør ATR teknikken også for etterforskningen av prosesser i fast, bruker den interne refleksjon metode5,8. En spesiell celle kreves for denne teknikken, som fine metall freste på ATR krystall fungerer som en arbeider elektrode (figur 2). I noen tilfeller selv ATR Ge krystall selv kan fungere som en elektrode (minst for ikke for høy strøm)5.

Den andre metoden er Raman spectroelectrochemistry; en teknikk som kombinerer både elektrokjemi og Raman spektroskopi, brukes vanligvis i etterforskningen av potensielt-indusert strukturelle endringer i avsatt laget av konjugert polymerer11, som polyaniline12, polypyrroles 13, polycarbazole14 eller PEDOT15. I tillegg til polymere filmer kan monolayers også testet19,20,21, men i dette tilfellet metallisk underlag, som gull eller platina, foretrekkes. Prosedyren Raman spectroelectrochemical studier er analogisk til andre teknikker for spectroelectrochemical, dvs. en spectrometer må være kombinert med en potentiostat og spektra av filmen er ervervet potentiostatic forhold under forskjellige potensialer brukt18. Vanligvis kan tre elektrode spectroelectrochemical cellen konstrueres basert på klassiske kvarts cuvette med elektroder montert i en Teflon holder (Figur 3). Oppkjøpet parametere, som type laser, rist, osv., avhenger av egenskapene til undersøkte laget. Utvalg av noen parametere kan være ganske vanskelig, f.eks en å huske at ulike eksitasjon bølgelengder kan føre til ulike spektra. Vanligvis høyere energi av det innfallende lyset flere detaljer er synlige spekteret, men også høyere risiko for fluorescens fenomener som hindrer analysen. Vanligvis er det svært nyttig å få UV-Vis-NIR spektra av analytt først, for å velge Raman eksitasjon laser. De tunable lasere kan justeres slik at eksitasjon bølgelengden induserer tilfeldighet med en elektronisk overgang i molekylet, resulterer i resonans Raman spredning. I dette tilfellet er økende Raman spredning intensitet i utvalgte regioner til spectra eller selv dannelsen av nye signaler observert som ikke ville registreres vanligvis. Analyse av strukturelle endringer består i tildeling av innspilte Raman band, som kan gjøres basert på litteratur data eller DFT simuleringer23.

Protocol

1. forberedelse av eksperimentet

  1. Rengjøring prosedyre24
    Merk: Typisk spectroelectrochemical cellen består av en platina mesh(wire) eller ITO arbeider elektrode (vi), Ag/AgCl eller Ag elektrode som referanse elektrode (RE) og platinum coil eller wire som en ekstra elektrode (AE) (figur 1). Alle elektroder må rengjøres før bruk.
    1. Skyll en kvarts ITO elektrode med deionisert vann fra vask flasken. Deretter plassere den i ultralydbad i et beaker fylt med aceton i 15 minutter ved romtemperatur, og deretter i et beaker fylt med isopropanol for de neste 15 minuttene. Høyere ultralyd bad makt som brukes, et bedre resultat av rengjøring.
    2. La elektroden tørke i luften.
    3. Brenne platina maske eller wire arbeider elektrode bruker en høy temperatur lommelykt (minst 500 ° C) inntil den blir rød (ca 1 min). Fjerne den fra brannen, når den blir rød og deretter avkjøles den i luften til romtemperatur (ca 1 min). Pass på å ikke smelte mesh elektroden.
    4. Polsk gold arbeider elektroden med emery papir (grus 2000) og deretter med 1 µm alumina. Ultrasonicate i deionisert vann i 5 minutter. Etterpå skyll elektroden tre ganger med løsemiddelet brukes for målingene. Bruk arbeider elektroder direkte etter rengjøring.
    5. Brenne det aktive området av ekstra elektroden (platina wire eller spiral) bruker en høy temperatur gass lommelykt (minst 500 ° C) inntil den blir rød (ca 1 min) og kjølig i luften til romtemperatur.
    6. Ta referanse elektroden ut fra lagring elektrolytten og vaske det tre ganger med løsemiddelet brukes for målingene.
    7. Rengjør spectroelectrochemical fartøyet med alkohol (etanol eller isopropanol) eller aceton bruker en sprøyte og lufttørke. Rengjør tørke alle andre elementer (dvs., Teflon deler) med aceton og luft før bruk (minimum 1 minutt).
  2. Forbered minst 10 mL av støtte elektrolytt løsningen. Elektrolytt løsningen bør oppfylle de samme kravene som for standard elektrokjemiske eksperimenter, dvs. konsentrasjonen bør være minst 100 ganger høyere enn konsentrasjonen av analytt. Elektrolytt eksempel kan være 0,2 M løsning Bu4NPF6 i tørr acetonitrile eller diklormetan og en prøve konsentrasjon av 1 mM. Vann løsninger, som H 1 M24(aq), kan også brukes til Raman spektroskopi. Hvis det er mulig, bruke løsemiddel og elektrolytt av høyeste renhet.
  3. Ved spectroelectrochemistry av en analytt i løsningen, forberede minst 1 mL av en analytt løsning på 1 mM konsentrasjon i elektrolytt-løsning.
  4. Sette argon (eller nitrogen) Teflon røret i løsningen og begynn boblende det i minst 5 min, for å fjerne gjenværende oksygen fra løsning. Kontrollere gasstrømmen, slik at bare små bobler vises på løsning overflaten. Ikke bruk for høy gasstrømmen; ellers vil løsemiddelet fordampe fra fartøyet. For å redusere løsemiddel fordampning, kan en gass mettet med løsemiddelet brukes. I dette tilfellet må inertgass strømme gjennom en beholder med tørr løsemiddel før elektrolytt-løsning.

2. IR Spectroelectrochemistry

  1. Kjøre elektrokjemiske (syklisk voltammetry) tester på analytt før den spectroelectrochemical analyse7, slik at potensielle området, der de redoks skjer eller Reversibilitet av av redoks prosesser, kan bestemmes.
  2. Samle eksperimentelle cellen utstyrt med tre elektroder (arbeider mesh platinum, ekstra og referanse) som presentert i figur 1. Sikre det er ingen lekkasje av fylle den med ren løsemiddelet. Ved lekkasje, riktig montering av cellen. Når cellen er stramt, fjerne løsemiddelet med sprøyten.
  3. Slå på IR-spektrometer og den tilhørende programvaren.
  4. Sette cuvette i spectrometer holderen. Fyll cuvette med 2 mL av analytt løsningen. Delen av arbeider elektroden, som vil bli irradiated med hendelsen strålen, og referanse og ekstra elektroder må være nedsenket i løsningen.
  5. Koble til elektrodene med tilsvarende ledningene går fra potentiostat ved hjelp av krokodille klemmer. Sikre å ikke kortslutning elektrodene (de ikke skal berører hverandre).
  6. Angi parametere av spectra oppkjøpet (spektrum utvalg og oppløsning, antall spectra Gjenta ved FTIR). Et eksempel på typiske parametre er som følger: spekteret rekke 600-4000 cm-1, oppløsning på 1 cm-1, antall spectra gjenta-16.
  7. Samle IR spekteret Trykk den tilsvarende knappen på spectrometer eller i programvaren. Her, trykk bakgrunn for å registrere en bakgrunn og trykker avsøke knapp å samle spektrum.
  8. Bruke den tilkoblede potentiostat et potensial på 0,0 V gjelder arbeider elektroden og samle IR spekteret (trykk skanneknappen). Lagre spekteret gir det et riktig filnavn.
  9. Endre anvendt potensial, øker med en 100 mV, venter ca 5 s, samle en annen IR spekteret og lagre det med riktig filnavnet. Gjenta dette trinnet til du kommer til hele potensielle området, der oksidasjon/reduksjon prosesser kan oppstå.
  10. For å sjekke Reversibilitet av strukturelle endringer under elektrokjemiske oksidasjon eller reduksjon, gå tilbake til en innledende potensial (0.0 V) og samle IR spekteret igjen. Enten bruke en økning på 100 mV eller gå rett tilbake til opprinnelige potensialet.
  11. Trekk første spekteret fra alle andre spectra å oppnå differensial spectra. Deretter bestemme en rett linje som grunnlinjen ved å trekke nøytral spekteret fra seg selv i programvaren.
    1. Menyen prosessen, valgte aritmetikk.
    2. Nyåpnede vinduet (aritmetiske innstillinger) valgte operatøren fra rullegardinlisten trekk fra (-).
    3. Operanden og velg spekteret registrert på 0,0 V fra rullegardinlisten.
    4. Trykk OKfor å bekrefte operasjonen.
    5. For å eksportere data til et regneark, velger fil | Send til | Excel.
  12. Når ferdig spectroelectrochemical måling, registrere en CV av løsningen (se punkt 2.1 av protokollen). Deretter legge til riktig mengde ferrocene å motta sin konsentrasjon av app 0,5 mM og registrere CV igjen.
    Merk: Ferrocene er brukt som standard som sin oksidasjon potensielle skjer på 4,8 eV. Ved å beregne oksidasjon/reduksjon potensialet av prøven g. ferrocene, anslå riktig potensialet av registrerte og samle dataene.

3. IR Spectroelectrochemistry i en refleksjon-modus

  1. Utføre den samme måling fremgangsmåten for overføringsmodus. Den eneste forskjellen er i celle forsamlingen (2,4) som er forskjellig for hver type eksperimentelle cellen.

4. Raman Spectroelectrochemistry

  1. Kjøre elektrokjemiske (syklisk voltammetry) tester på analytt før den spectroelectrochemical analyse7, slik at potensielle området, der de redoks skjer eller Reversibilitet av av redoks prosesser, kan bestemmes.
  2. Innskudd laget av interesse på wire eller plate elektroden elektrokjemiske polymerisasjon eller dukkert støping metode12.
  3. Slå på Raman spektrometer, laser og den tilhørende programvaren.
  4. Sette eksperimentelle cellen sammen. Sett tre elektrodene (arbeider, referanse og aux) i cuvette, slik at de ikke berører hverandre, som presenteres i figur 2. Best er å bruke en Teflon holder, frisk-utrustning cuvette.
    1. Plasser arbeider elektrode (eller arbeider elektrode dekket med avsatt filmen) nær cuvette vegg mot innkommende hendelse strålen som mulig, men ikke trykk den på veggen (la plass så løsningen kan flyte lett mellom cuvette veggen og arbeider elektroden).
  5. Fyll cuvette med elektrolytt eller analytt løsningen bruker en sprøyte (ca 2 mL). Legg alle elektroder i løsningen.
  6. Sett cuvette inn i holderen i Raman spectrometer og koble til elektrodene med tilsvarende ledningene går fra potentiostat ved hjelp av krokodille klemmer. Kontroller at elektrodene eller koblingene ikke ta hverandre.
  7. Hvis spectrometer er utstyrt med et kamera, Fokuser det på filmen avsatt på arbeider elektroden manuelt og/eller bruke programvaren. Et klart syn på arbeidsgruppen elektrode overflaten skal vises.
  8. Lukk den spectrometer dekslet.
  9. Velg laser ønsket og tilsvarende grating basert på litteratur eller oppleve selv (for eksempel nær infrarød 830 nm eksitasjon laser og 1200 linjer rist kan brukes).
    Merk: Høyere energi av hendelsen stråle lys til mer nøyaktig spectra kan oppnås, men også større risiko for fluorescens, som gjør at spektrum. Valget av hvilken rist endres til området og/eller oppløsningen til ervervet spectra. Vanligvis kan er mest hensiktsmessig laser og rist velges ved å teste alle tilgjengelige.
  10. Fokusere laserstrålen på arbeidsgruppen elektrode overflaten ved hjelp av programvaren. Hvis spectrometer er utstyrt med et kamera, plasseringen der den skarpeste prikk eller linje av hendelsen stråle lys på prøven er observert.
  11. Angi parametere av spectra oppkjøpet: laser makt, spectral range, tidspunktet for belysning av prøven osv. Valg av parametere avhenger av filmen eller / og underlaget og skal velges individuelt. Ikke bruk for høy laser makt; ellers er prøven ødelagt. Eksempel parametre er som følger: laser makt - 1%, spectra utvalg - 400-3200 cm-1, tidspunktet for belysning - 1 s, måling gjentas 3 ganger.
  12. Samle Raman spekteret Trykk den tilsvarende knappen på spectrometer eller i programvaren. Hvis intensiteten av toppene på de registrerte spectra svakt, lengre tid makt eller oppkjøp. En bredbåndstilkobling i til spectra angir fluorescens fenomener. I dette tilfellet, endre hendelsen stråle lys til mindre energisk (høyere bølgelengde) eller prøv å redusere laser makt.
  13. Bruke et potensial på 0,0 V arbeider elektroden med den tilkoblede potentiostat og samle Raman spekteret. Lagre spekteret gir det et riktig filnavn.
  14. Endre anvendt potensialet, vanligvis øke med 100 mV, vente ca 15 s, samle en annen spekteret og lagre det med riktig filnavnet. Gjenta dette trinnet fram hele potensielle området der oksidasjon/reduksjon prosesser oppstå.
  15. For å sjekke Reversibilitet av strukturelle endringer under elektrokjemiske oksidasjon eller reduksjon, tilbake til første potensial (0 V) og samle Raman spektrum igjen.
  16. Når spectroelectrochemical målingene er ferdig, Registrer en CV av en analytt (i løsning eller deponert på elektroden). Legg deretter til riktig mengde ferrocene å få sin konsentrasjon av app ved aprotiske løsninger, 0,5 mM og registrere CV igjen.
    Merk: Ferrocene er brukt som standard, som sin oksidasjon potensielle skjer på 4,8 eV. Ved å beregne oksidasjon/reduksjon potensialet av prøven g. ferrocene, kan riktig potensialet av registrerte prosesser bestemmes.

Representative Results

Strukturelle endringer monomer og polymer forekommer under doping er svært nyttig å finne mekanismen av prosessen og som, IR spectroelectrochemical undersøkelsen kan være utført (Figur 4). I eksempel forsøket, IR spectra ble registrert i skjemaet differensial dvs IR spektra av undersøkte sammensatte ble tatt som referanse. Slik tilnærming tillater eksponering av endringene i spectra forekommer under polymerisasjon: forsvinningen av obligasjoner er derfor sett på som et positivt signal (økende transmisjon) mens dannelsen av nye obligasjoner er sett på som negative topper ( synkende transmisjon) (Figur 4).

IR spectra under analytt electropolymerization er vist i Figur 4. Det kan sees, skje noen endringer på rundt 1600 cm-1, antyder fraværet av noen av materialets dobbel obligasjoner. Det viktigste er endringer i området mellom 700-900 cm-1: økningen i transmisjon på 750 og 675 cm-1 angir forsvinningen av monosubstituted ringen, samtidig et nytt signal fremkommer fra disubstituted ringen vises rundt 830 cm-1. Basert på presentert IR spectroelectrochemical eksperimentet, er mekanismen av electropolymerization bestående reaksjon av vinylgruppe med gratis benzen ringen foreslått.

I eksemplet presentert Raman spectroelectrochemical studier er potensielt-indusert strukturelle endringer av polyaniline film avsatt på electrografted laget av anilin (figur 5) undersøkt. Til Raman spectra ble spilt inn under potentiostatic forhold i H 1 M24 løsning i 800-1700 cm-1 området som bruker 830 nm eksitasjon laser og 1200 linjer rist 25.

Raman spectroelectrochemistry resultatene av polyaniline electropolymerized på electrografted gull underlaget (PANi/amino/Au) er vist i figur 5. Signalet tildelingen var basert på litteratur data11,26,27,28. På Start potensialet 0 mV, bandene i 1178 cm-1, 1265 cm-1 og 1608 cm-1 som oppstår fra C-H i-fly bøyd, C-N strekking og C-C strekker seg, er observert og bekrefte at polyaniline under den potensialet i A-redoks par finnes i skjemaet leucoemeraldine. Økningen i anvendt potensial over potensialet i de første redoks par (A) fører til dannelsen av C-N strekker band på 1239 cm-1 og 1264 cm-1og semiquinone polyaniline struktur som angis av to overlappende topper i regionen 1300-1420 cm-1 . Ytterligere økning i den potensielle opptil 500-700 mV, i.e. over potensialet i andre redoks paret (B), forårsaker en samsvarende vekst av tre band: på 1235 cm-1- C-N strekk, i 1483 cm-1- C = N strekking og på 1590 cm- 1- C = C stretching, som er karakteristisk for deprotonated quinoid ringen. Dette er ledsaget av nedgangen i den relative intensiteten av 1335 cm-1 bandet som angir overgangen av polyaniline i skjemaet pernigraniline.

Figure 1
Figur 1 : Plan for overføring IR-spectroelectrochemistry celle (a) og siden se etter montering (b). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 : Ordninger for refleksjon celler for IR-spectroelectrochemistry. Eksterne refleksjon cellene a) og b) brukes for etterforskningen av stoff arter. Intern refleksjon celle c) brukes for etterforskningen av arter adsorbert på elektroden. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : Ordninger Raman spectroelectrochemical cellen Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4 : IR spektra av monomer på forskjellige potensialer brukt Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5 : Raman spektra av polyaniline på en annen potensial, sett inn: CV kurve registrert for polyaniline filmen Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

Både IR og Raman anbefales for etterforskningen av strukturelle endringer forekommer under anvendt potensial og etterforskningen av redoks reaksjon. Men fra praktisk synspunkt er Raman spektroskopi smidigere et analytisk verktøy ved slike eksperimenter. Raman spectroelectrochemistry gir flere muligheter, som det også kan brukes til prøver med upolart obligasjoner. Det er derfor ble brukt for etterforskningen av karbon materialer, polymerer, batterier, etc. 29 , 30 , 31 , 32 , 33 siden spredt lyset måles vesentlig i Raman spektroskopi, det er vanligvis ingen grenser i arbeidstiden elektrode materialet eller konstruksjon. Sammenhengen anses absorberes i tillegg dårlig innfallende lyset (UV-Vis-NIR) av glass, som tillater bruk av et standard elektrokjemiske cellen. Stor fordel er også muligheten for å gjennomføre mål utenfor spectrometer gjennom fiberoptikk. For å registrere et Raman spekter må det innfallende lyset være riktig fokusert på prøven. Ved å fokusere lysstrålen på forskjellige steder i måling cellen, kan det besluttet om endringene i kjemisk sammensetning forekommer i løsningen, f.eks. nær elektroden eller arten adsorbert på elektroden overflaten blir fulgt.

Bruk av Raman spektroskopi med en passende oppløsning kan også studiet av profilen til de faste stoffer, enten på overflaten eller i de, også i flere lag strukturer. 34 , 35 , 36 , 37 man kan derfor få informasjon om overflaten topografi, distribusjon av ulike kjemiske arter på overflaten eller tverrsnitt. Raman spectroelectrochemistry tillater i situ spore endringene til alle disse funksjonene under redoks prosesser og dermed beregne kvaliteten på de enkelte lag, holdbarheten av systemet under flere oksidasjon/reduksjon sykluser, eller studerer spredningen i flerlags strukturer. Allsidigheten til Raman spectroelectrochemistry ligger i det faktum at det kan brukes å undersøke både elektrokjemiske prosessene i en løsning eller fast i en typisk eksperimentelle celle eller selv teste flerlags solid strukturer som lysdioder, batterier, OPVs, etc.

Utvilsom ulempen med Raman spektroskopi og dermed også spectroelectrochemistry, er dens begrensninger på grunn av observerte fluorescens, noe som gjør det umulig å analysere spekteret. Dette fenomenet kan i noen tilfeller eliminert ved å endre eksitasjon bølgelengde eller foreløpige belysning - Foto-bleking.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Forskningen førte til disse resultatene har fått støtte fra EUs program for Horizon 2020 forskning og innovasjon avtalen Marie Skłodowska-Curie grant No 674990 (EXCILIGHT). Vi takker nettverk handlingen finansiert fra den europeiske unions horisonten 2020 forskning og innovasjon programmet under grant avtalen ingen 691684.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Potentiostat Metrohm Autolab PGSTAT100
Raman microscope Renishaw inVia
FT-IR Spectrometer  PerkinElmer  Spectrum Two 
Bu4NBF4 Sigma-Aldrich 86896
DCM Sigma-Aldrich 443484
Isopropanol Sigma-Aldrich 675431
Acetone Sigma-Aldrich 439126

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gale, R. J. Spectroelectrochemistry. Theory and practice. Springer. (1988).
  2. Smith, E., Dent, G. Modern Raman Spectroscopy - A Practical Approach. John Wiley & Sons, Ltd. (2005).
  3. Stuart, B. Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications. Wiley. (2004).
  4. Kaim, W., Klein, A. Spectroelectrochemistry. Royal Society of Chemistry. (2008).
  5. Nalwa, H. S. Advanced Functional Molecules and Polymers. 2, Overseas Publishers Association. (2001).
  6. Bullock, J. P., Boyd, D. C., Mann, K. R. In situ infrared spectroelectrochemistry studies of ferrocene, [Rh2(dimen)2(dppm)2](PF6)2 and (mes)Cr(CO)3 (dimen = 1,8-diisocyanomenthane; dppm = bis(diphenylphosphino)methane); mes = mesitylene). A useful technique for the characterization of electrochemically generated organometallic species. Inorg Chem. 26, 3084-3086 (1987).
  7. Lapkowski, M., Zak, J., Karon, K., Marciniec, B., Prukala, W. The mixed carbon-nitrogen conjugation in the carbazole based polymer; the electrochemical, UVVis, EPR, and IR studies on 1,4 bis[(E)2-(9H-carbazol-9-yl)vinyl]benzene. Electrochim Acta. 56, 4105-4111 (2011).
  8. Ashley, K., Pons, S. Infrared Spectroelectrochemistry. Chem Rev. 88, 673-695 (1988).
  9. Martin, H. B., Morrison, P. W. Application of a Diamond Thin Film as a Transparent Electrode for In Situ Infrared Spectroelectrochemistry. Electrochem Solid-State Lett. 4, 17-20 (2001).
  10. Kulesza, P. J., Malik, M. A., Denca, A., Strojek, J. In Situ FT-IR/ATR Spectroelectrochemistry of Prussian Blue in the Solid State. Anal. Chem. 68, 2442-2446 (1996).
  11. Visy, C. In situ Combined Electrochemical Techniques for Conducting Polymers. Springer. (2017).
  12. Lapkowski, M., Berrada, K., Quillard, S., Louarn, G., Lefrant, S., Pron, A. Electrochemical Oxidation of Polyaniline in Nonaqueous Electrolytes: "In Situ" Raman Spectroscopic Studies. Macromolecules. 28, 1233-1238 (1995).
  13. Santos, M. J. L., Brolo, A. G., Girotto, E. M. Study of polaron and bipolaron states in polypyrrole by in situ Raman spectroelectrochemistry. ElectrochimActa. 52, 6141-6145 (2007).
  14. Laba, K., et al. Electrochemically induced synthesis of poly(2,6-carbazole). Macromol Rapid Commun. 36, 1749-1755 (2015).
  15. Garreau, S., Louarn, G., Buisson, J. P., Froyer, G., Lefrant, S. In Situ Spectroelectrochemical Raman Studies of Poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) (PEDT). Macromolecules. 32, 6807-6812 (1999).
  16. Mazeikiene, G., Niaura, G., Malinauskas, R. In situ Raman spectroelectrochemical study of redox processes at poly (Toluidine blue) modified electrode. ElectrochimActa. 53, 7736-7743 (2008).
  17. Lukkari, J., Kleemola, K., Meretoja, M., Ollonqvist, T., Kankare, J. Electrochemical post-self-assembly transformation of 4-aminothiophenol monolayers on gold electrodes. Langmuir. 14, 1705-1715 (1998).
  18. Ju, H., Xiao, Y., Lu, X., Chen, H. Electrooxidative coupling of a toluidine blue O terminated self-assembled monolayer studied by electrochemistry and surface enhanced Raman spectroscopy. J Electroanal Chem. 518, 123-130 (2002).
  19. Virdee, H. R., Hester, R. E. Surface-Enhanced Raman Spectroscopy of Thionine-modfied Gold Electrodes. Laser Chem. 9, 401-416 (1988).
  20. Itoh, T., McCreery, R. L. In situ Raman spectroelectrochemistry of electron transfer between glassy carbon and a chemisorbed nitroazobenzene monolayer. J Am Chem Soc. 124, 10894-10902 (2002).
  21. Rosario-Castro, B. I., Fachini, E. R., Hernández, J., Pérez-Davis, M. E., Cabrera, C. R. Electrochemical and surface characterization of 4-aminothiophenol adsorption at polycrystalline platinum electrodes. Langmuir. 22, 6102-6108 (2006).
  22. Piwowar, K., Blacha-Grzechnik, A., Turczyn, R., Zak, J. Electropolymerized phenothiazines for the photochemical generation of singlet oxygen. Electrochim Acta. 141, 182-188 (2014).
  23. Mazeikiene, R., Niaura, G., Eicher-Lorka, O., Malinauskas, A. Raman spectroelectrochemical study of Toluidine Blue adsorbed and electropolymerized at a gold electrode. Vib Spectrosc. 47, 105-112 (2008).
  24. Data, P., et al. Electrochemically Induced Synthesis of Triphenylamine-based Polyhydrazones. Electrochim Acta. 230, 10-21 (2017).
  25. 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).
  26. Baibarac, M., et al. SERS spectra of polyaniline thin films deposited on rough Ag, Au and Cu . Polymer film thickness and roughness parameter dependence of SERS spectra. Synth Met. 96, 63-70 (1998).
  27. Mazeikiene, R., et al. Raman spectroelectrochemical study of polyaniline and sulfonated polyaniline in solutions of different pH. Vib Spectrosc. 44, 201-208 (2007).
  28. Jiao, L. S., et al. In situ electrochemical SERS studies on electrodeposition of aniline on 4-ATP/Au surface. J Solid State Electrochem. 10, 886-893 (2006).
  29. Sun, S. G., Christensen, P. A., Wieckowski, A. In-situ Spectroscopic Studies of Adsorption at the Electrode and Electrocatalysis. Elsevier. (2011).
  30. Trznadel, M., et al. UV-VIS-NIR and Raman spectroelectrochemistry of regioregular poly(3-octylthiophene): comparison with its non-regioregular analogue. J Chem Soc, Faraday Trans. 92, 1387-1393 (1996).
  31. Kalbac, M., et al. Raman Spectroscopy and in Situ Raman Spectroelectrochemistry of Bilayer 12C/13C Graphene. Nano Lett. 11, 1957-1963 (2011).
  32. Jeanmaire, D. L., Van Duyne, R. P. Surface Raman spectroelectrochemistry: Part I. Heterocyclic, aromatic, and aliphatic amines adsorbed on the anodized silver electrode. J Electroanal Chem Inter Electrochem. 84, 1-20 (1977).
  33. Panitz, J. C., Joho, F., Novák, P. In situ Characterization of a Graphite Electrode in a Secondary Lithium-Ion Battery Using Raman Microscopy. Appl Spectrosc. 53, 1188-1199 (1999).
  34. Bonhomme, F., Lassègues, J. C., Servant, L. Raman Spectroelectrochemistry of a Carbon Supercapacitor. J Electrochem Soc. 148, 450-458 (2001).
  35. Vyörykkä, J., et al. Analysis of depth profiling data obtained by confocal Raman microspectroscopy. Appl Spectrosc. 57, 1123-1238 (2003).
  36. Rey, I., Bruneel, J. L., Grondin, J., Servant, L., Lassègues, L. S. Raman Spectroelectrochemistry of a Lithium/Polymer Electrolyte Symmetric Cell. J Electrochem Soc. 145, 3034-3042 (1998).
  37. Adar, F. Depth Resolution of the Raman Microscope: Optical Limitations and Sample Characteristics. Spectroscopy. Spectroscopy. Available online: http://www.spectroscopyonline.com/depth-resolution-raman-microscope-optical-limitations-and-sample-characteristics (2018).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

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

    Usage Statistics