This work is a part of the STW project "Integral solution for sustainable construction (IS2C, Fleur van Rossem for her support during the chip fabrication, Justyna Wiedemair for the chip design and Allison Bidulock for her support during the manuscript preparation.

1. رقاقة تلفيق ملاحظة: رقاقة يتكون من القطب حج / أجكل العمل (نحن)، وهو حج / أجكل الكهربائي شبه المرجعية (الزائفة-RE) والبلاتين مكافحة الكهربائي على شريحة زجاجية. يترسب معدن الفضة على شريحة زجاجية، وذلك باستخدام غرف الأبحاث معيار العمليات 16. ثم يتم chloridized في 0.1 M FeCl 3 حل لمدة 30 ثانية لتشكيل طبقة أجكل على السطح. حج / أجكل نحن (منطقة = 9.812 مم 2) ويقع في الوسط، تحيط بها حج / أجكل الزائفة-RE كما هو مبين في الشكل 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إيداع معدن الفضة على الزجاج لتشكيل قطب الفضة مستو. يعطى رقاقة تلفيق خطوة بخطوة في غرف الأبحاث على النحو التالي: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طباعة الحجرية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتنظيف ويفر، تزج الرقاقة الزجاج لأول مرة في اضرب. HNO 3 حمام لإزالة أي تلوث العضوي ومن ثم إلى 1 M KOH لتنظيف السطح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق صورة إيجابية مقاومة (200 نانومتر سميكة) لرقاقة عن طريق طلاء تدور وprebake للمقاومة في درجة حرارة 95 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فضح الرقاقة للأشعة فوق البنفسجية لمدة 5 ثانية من خلال قناع الزجاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطوير مقاومة للضوء في حل المطور. هذا وسوف يعرض المنطقة من الزجاج حيث سيتم إيداع الأقطاب وسيتم تغطية المساحة المتبقية من غير مصورة مقاومة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الزجاج النقش <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزج الرقاقة الزجاج وضعت في الحمام كوه لحفر المنطقة المكشوفة من الزجاج. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المعادن ترسب (الاخرق) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الفضة معدن الودائع على المنطقة الزجاج المكشوفة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أول إيداع 20 نانومتر التيتانيوم (تي) طبقة (عن طريق الاخرق) باعتبارها طبقة التصاق للزجاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثم إيداع 70 نانومتر البلاديوم (المشتريات) طبقة (عن طريق الاخرق) كحاجز انتشار بين الفضة وتي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أخيرا إيداع 500 نيوتن متر من معدن الفضة. هذا هو سمك المعدن المودعة. منطقة القطب العمل هو 4 مم 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة Remaining مقاومة من قبل عملية انطلاقه في حمام الأسيتون. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الزهر ورقاقة في حجم رقاقة واحدة. رقاقة هو الآن على استعداد ليكون chloridized لتشكيل حج / أجكل الكهربائي على الرقاقة. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع رقاقة في حامل مصممة تترافلوروإيثيلين رقاقة في المنزل، كما هو مبين في الشكل 1. ويقدم صاحب التوصيلات الكهربائية سهلة عبر دبابيس دفع (أو دبابيس بنابض) ويحتوي على خلية كهروكيميائية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Chloridize القطب الفضة لتشكيل القطب حج / أجكل على رقاقة. لذلك، صب 0.1 M FeCl 3 الحل في خلية لمدة 30 ثانية. أو حتى اللون الفضي من القطب يصبح رمادي داكن. أطول الغمر ليست حرجة في حين أقصر وقت الغمر يمكن أن يؤدي إلى أي ترسب حج / أجكل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف الشريحة مع الماء منزوع الأيونات لتنظيف FeCl 3. ورقاقة المتبقية هو الآن على استعداد لاستخدامها لقياس chronopotentiometric. </li></ol>2. إعداد بالكهرباء ملاحظة: تم إعداد الشوارد مع تركيز مختلفة من كلوريد البوتاسيوم في 0.5 M كنو 3. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجهيز 50 مل من 50 ملي بوكل حل الأسهم بالكهرباء (0.186 غرام من بوكل في 50 مل من محلول). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في نفس الحل إضافة 2.52 غرام من كنو 3 لتشكيل 0.5 M كنو بالكهرباء 3 الخلفية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحفاظ على تركيز بدءا من كلوريد إلى الصفر، وكنو 3-0،5 م. وبعبارة أخرى إضافة 2.52 غرام من كنو 3 في 50 مل من الماء منزوع الأيونات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 50 ملي بوكل لزيادة تركيز أيون كلوريد (من 1 ملم الى 6 ملم) من المنحل بالكهرباء، بشكل منهجي، كما هو موضح في الخطوات التالية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 100 ميكرولتر من 50 ملي بوكل إلى 4.9 مل من 0.5 M كنو 3 للحصول على 1 ملم [CL]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 104 ميكرولتر من محلول 50 ملي بوكل في حل من خطوة 2.4.1 للحصول على 2 ملي [CL]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 108.41 ميكرولتر من محلول 50 ملي بوكل في الصورةolution الخطوة 2.4.2 للحصول على 3 مم [CL]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 113.19 ميكرولتر من محلول 50 ملي بوكل في حل من خطوة 2.4.3 للحصول على 4 ملي [CL]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 118.2 ميكرولتر من محلول 50 ملي بوكل في حل من خطوة 2.4.4 للحصول على 5 مم [CL]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 123.3 ميكرولتر من محلول 50 ملي بوكل في حل من خطوة 2.4.5 للحصول على 6 مم [CL]. </li></ol></li></ol> 3. إعداد التجريبية ملاحظة: تم إجراء القياسات باستخدام potentiostat (بيولوجي علوم الآلات، فرنسا). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع رقاقة في حامل رقاقة وربط محطة المقابلة من potentiostat. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط محطة القطب عمل potentiostat إلى القطب حج / أجكل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط محطة إشارة كهربائي من potentiostat إلى القطب آخر حج / أجكل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط محطة عداد كهربائي من potentiostat إلى القطب البلاتين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع شركاتإعداد التجربة وليته في قفص فاراداي لتجنب الضوضاء المحيطة. </li></ol> 4. إعدادات التشغيلية صك ملاحظة: يتم التحكم في المعلمات التشغيلية للخلية كهروكيميائية عبر واجهة المستخدم من potentiostat. يتم قياس الاستجابة المحتملة من حج / أجكل نحن خلال نبضة الحالي التطبيقية لتركيزات مختلفة من أيونات الكلوريد. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في برنامج potentiostat، فتح chronopotentiometry تقنية وتعيين المعلمات التشغيلية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين المعلمة التالية وفقا لمتطلبات: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحالي (أنا ق) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وقت تطبيقها الحالي (ر ق) </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تبدأ هذه التقنية عن طريق النقر على زر التشغيل في برنامج potentiostat. ملاحظة: يعرض البرنامج potentiostat الاستجابة المحتملة بوصفها وظيفة من الزمن تحت نبض الحالية المطبقة. </li></ol></li></ol> 5. قياس وتحليل بياالصورة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم منحنى المعايرة من الفترة الانتقالية مقابل تركيز أيون الكلور في بالكهرباء. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تغيير تركيز الكلور في بالكهرباء بوكل، بشكل منهجي. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء قياس مع 5 مل من 1 ملم بوكل مع 0.5 M كنو 3 بالكهرباء الخلفية في خلية كهروكيميائية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء التجربة chronopotentiometric باستخدام potentiostat وتطبيق تيار 10 أمبير / سم -2 لمدة 10 ثانية، وتخزين البيانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> منهجية تغيير التركيز إلى 6 ملم مع 1 زيادات ملم وتكرار القياسات. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخزين البيانات المقاسة كما a.mpt ملف وتحليل ملف البيانات في برنامج معالجة البيانات. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحليل البيانات باستخدام برنامج معالجة البيانات وضعت في منزل لحساب المشتقة الأولى من الاستجابة المحتملة وحساب ذروة المشتقة الأولى. ذروة المشتقة الأولى هي الفترة الانتقالية. ملاحظة: سمك القد الكاملوتعطى جي من برنامج معالجة البيانات في المعلومات التكميلية عباس وآخرون، 2014. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر القياس ثلاث مرات مع فاصل من 1 ساعة لكل منهما. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح كافة ملفات البيانات في برنامج معالجة البيانات وحساب الفترة الانتقالية لكل قياس. وفيما يلي الخطوات بالتفصيل من حساب الفترة الانتقالية: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم فرق الجهد مقابل الوقت تم الحصول عليها من ملفات البيانات من قياس chronopotentiometric. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب المشتقة الأولى من الاستجابة المحتملة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشير الحد الأقصى للمشتقات الأولى ووقت ذلك. الوقت الأقصى من مشتقات الأولى هي الفترة الانتقالية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لمنحنى المعايرة، رسم الجذر التربيعي من الفترة الانتقالية فيما يتعلق تركيز أيونات الكلور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على طول البيانات المقاسة رسم منحنى النظرية على أساس المعادلة الرمل 25. حساب إعادة كوفيك نشرient من مؤامرة البيانات. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في مؤامرة البيانات المقاسة بين الفترة الانتقالية و[CL] اتخاذ أي نقطة على السطر وتسجيل قيمة الوقت الانتقالية و[CL]. وبالنظر إلى المعادلة الرمال على النحو التالي: τ = (FC * / 2J (1 ر الكلور -)) 2 Dπ هنا، C * هو تركيز أيون الكلور بكميات كبيرة، F هو ثابت فاراداي، ي وكثافة التيار، تي الكلور - هو عدد وسائل النقل وD هو معامل الانتشار. إهمال ر الكلور - منذ يقترب الصفر لأعلى تركيز بالكهرباء الخلفية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المتغير الوحيد المتبقي في المعادلة الرمال في معامل الانتشار. وضع قيمة الفترة الانتقالية، وتركيز أيونات الكلوريد والتيار تطبيقها في المعادلة الرمال الحصول على قيمة معامل الانتشار. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس الانحراف <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صب 5 مل من 1 ملم من بوكل فيخلية كهروكيميائية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في potentiostat، تعيين التطبيقية الحالي ليكون 10:00 -2 والوقت لتكون 10 ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس الاستجابة المحتملة لمدة 2 أسابيع مع ثلاثة قياس كل يوم مع فاصل من 3 ساعات بين القياسات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديث بالكهرباء، أي 1 ملم بوكل، كل يوم قبل إجراء القياسات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم الفترة الانتقالية أكثر من أسبوعين من القياسات. التغيير في الفترة الانتقالية في اليوم الواحد هو الانجراف للاستجابة الفترة الانتقالية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأثير القطب الزائفة إشارة على قياسات الفترة الانتقالية ملاحظة: يتم اختبار العديد الزائفة المراجع مثل سلك حج / أجكل، سلك البلاتين وأسلاك الفولاذ لقياس الفترة الانتقالية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صب 4 ملم من بوكل بالكهرباء في خلية كهروكيميائية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام حج / أجكل باعتبارها القطب الزائفة إشارة وذلك لربط محطة إشارة كهربائي من potentiostat. نظرا لنبض الحالية أنودي الكلورين &amp; #713؛ تنضب أيونات بالقرب من القطب العمل حج / أجكل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء قياس chronopotentiometric عن طريق تطبيق الكثافة الحالية من 15 صباحا -2 لمدة 10 ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تكرار القياسات مع البلاتين كما القطب الزائفة إشارة وتسجيل البيانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تكرار القياسات مع شريط الصلب والقطب الزائفة إشارة وتسجيل البيانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم الفترة الانتقالية قياس لمختلف الأقطاب الزائفة المرجعية المستخدمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر مجموعة كاملة من قياس مع 5 ملم من بوكل ورسم الفترة الانتقالية باستخدام مختلف الأقطاب الزائفة المرجعية. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Page, C., Treadaway, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aspects+of+the+electrochemistry+of+steel+in+concrete.">Aspects of the electrochemistry of steel in concrete.</a> Nature. 297, 109-115 (1982).</li><li>Koleva, D. A., Hu, J., van Breugel, K., Boshkov, N., de Wit, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conventional+and+pulse+cathodic+protection+of+reinforced+concrete:+electrochemical+approach+and+microstructural+investigations.">Conventional and pulse cathodic protection of reinforced concrete: electrochemical approach and microstructural investigations.</a> ECS Transactions. 1, 287-298 (2006).</li><li>Montemor, M., Simoes, A., Ferreira, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chloride-induced+corrosion+on+reinforcing+steel:+from+the+fundamentals+to+the+monitoring+techniques.">Chloride-induced corrosion on reinforcing steel: from the fundamentals to the monitoring techniques.</a> Cement and Concrete Composites. 25, 491-502 (2003).</li><li>Wegen, G., Polder, R. B., Breugel, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guideline+for+service+life+design+of+structural+concrete:+A+performance+based+approach+with+regard+to+chloride+induced+corrosion.">Guideline for service life design of structural concrete: A performance based approach with regard to chloride induced corrosion.</a> Heron. 57 (3), (2012).</li><li>Yoon, I., Koenders, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theoretical+time+evolution+of+critical+chloride+content+in+concrete.">Theoretical time evolution of critical chloride content in concrete.</a> Structural Durability &amp; Health Monitoring. 5, 275-294 (2010).</li><li>Du, R. G., Hu, R. G., Huang, R. S., Lin, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+measurement+of+Cl-concentrations+and+pH+at+the+reinforcing+steel/concrete+interface+by+combination+sensors.">In situ measurement of Cl-concentrations and pH at the reinforcing steel/concrete interface by combination sensors.</a> Analytical Chemistry. 78, 3179-3185 (2006).</li><li>Angst, U., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, &. #. 2. 1. 6. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potentiometric+determination+of+the+chloride+ion+activity+in+cement+based+materials.">Potentiometric determination of the chloride ion activity in cement based materials.</a> Journal of Applied Electrochemistry. 40, 561-573 (2010).</li><li>Laferri&#232;re, F., Inaudi, D., Kronenberg, P., Smith, I. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+system+for+early+chloride+detection+in+concrete.">A new system for early chloride detection in concrete.</a> Smart Materials and Structures. 17, 045017 (2008).</li><li>Tang, J. L., Wang, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+chloride-ion+concentration+with+long-period+grating+technology.">Measurement of chloride-ion concentration with long-period grating technology.</a> Smart Materials and Structures. 16, 665 (2007).</li><li>Kohri, M., Ueda, T., Mizuguchi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+a+near-infrared+spectroscopic+technique+to+estimate+the+chloride+ion+content+in+mortar+deteriorated+by+chloride+attack+and+carbonation.">Application of a near-infrared spectroscopic technique to estimate the chloride ion content in mortar deteriorated by chloride attack and carbonation.</a> Journal of Advanced Concrete Technology. 8, 15-25 (2010).</li><li>Tripathi, S. R., Inoue, H., Hasegawa, T., Kawase, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-destructive+Inspection+of+Chloride+Ion+in+Concrete+Structures+Using+Attenuated+Total+Reflection+of+Millimeter+Waves.">Non-destructive Inspection of Chloride Ion in Concrete Structures Using Attenuated Total Reflection of Millimeter Waves.</a> Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. 34, 181-186 (2013).</li><li>Abbas, Y., Olthuis, W., van den Berg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+chronopotentiometric+approach+for+measuring+chloride+ion+concentration.">A chronopotentiometric approach for measuring chloride ion concentration.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 188, 433-439 (2013).</li><li>Climent-Llorca, M. A., Viqueira-P&#233;rez, E., L&#242;pez-Atalaya, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embeddable+Ag/AgCl+sensors+for+in-situ+monitoring+chloride+contents+in+concrete.">Embeddable Ag/AgCl sensors for in-situ monitoring chloride contents in concrete.</a> Cement and Concrete Research. 26, 1157-1161 (1996).</li><li>Myrdal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The electrochemistry and characteristics of embeddable reference electrodes for concrete. , (2014).</li><li>Angst, U., Vennesland, &. #. 2. 1. 6. ;., Myrdal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+potentials+as+source+of+error+in+electrochemical+measurements+in+concrete.">Diffusion potentials as source of error in electrochemical measurements in concrete.</a> Materials and Structures. 42, 365-375 (2009).</li><li>Abbas, Y., de Graaf, D. B., Olthuis, W., van den Berg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=No+more+conventional+reference+electrode:+Transition+time+for+determining+chloride+ion+concentration.">No more conventional reference electrode: Transition time for determining chloride ion concentration.</a> Analytica Chimica Acta. 821, 81-88 (2014).</li><li>Meyer, R. E., Posey, F. A., Lantz, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronopotentiometry+of+the+Ag&#8722;+AgCl+system+and+analysis+for+the+chloride+ion.">Chronopotentiometry of the Ag&#8722; AgCl system and analysis for the chloride ion.</a> Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. 19, 99-109 (1968).</li><li>Olthuis, W., Langereis, G., Bergveld, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+metrits+of+differential+measuring+in+time+and+space.">The metrits of differential measuring in time and space.</a> Biocybernetics and Biomedical Engineering. 21, 5-26 (2001).</li><li>Bakker, E., Bhakthavatsalam, V., Gemene, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+potentiometry:+robust+electrochemical+ion+sensor+concepts+in+view+of+remote+chemical+sensing.">Beyond potentiometry: robust electrochemical ion sensor concepts in view of remote chemical sensing.</a> Talanta. 75, 629-635 (2008).</li><li>Olthuis, W., Bomer, J., Bergveld, P., Bos, M., Van der Linden, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iridium+oxide+as+actuator+material+for+the+ISFET-based+sensor-actuator+system.">Iridium oxide as actuator material for the ISFET-based sensor-actuator system.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 5, 47-52 (1991).</li><li>Bergveld, P., Eijkel, J., Olthuis, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+protein+concentrations+with+chronopotentiometry.">Detection of protein concentrations with chronopotentiometry.</a> Biosensors and Bioelectronics. 12, 905-916 (1997).</li><li>Iwamoto, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivative+chronopotentiometry.">Derivative chronopotentiometry.</a> Analytical Chemistry. 31, 1062-1065 (1959).</li><li>Olthuis, W., Bergveld, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simplified+design+of+the+coulometric+sensor-actuator+system+by+the+application+of+a+time-dependent+actuator+current.">Simplified design of the coulometric sensor-actuator system by the application of a time-dependent actuator current.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 7, 479-483 (1992).</li><li>Olthuis, W., Bergveld, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+coulometric+sensor-actuator+devices.">Integrated coulometric sensor-actuator devices.</a> Microchimica Acta. 121, 191-223 (1995).</li><li>Bard, A. J., Faulkner, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrochemical methods: fundamentals and applications. , (2001).</li><li>Bakker, E., B&#252;hlmann, P., Pretsch, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+Membrane+Ion-Selective+Electrodes-What+are+the+Limits?+.">Polymer Membrane Ion-Selective Electrodes-What are the Limits? .</a> Electroanalysis. 11, 915-933 (1999).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

الساعة الانتقالية لحظة انعطاف. أنها مستقلة من الناحية النظرية من أي المحتملين إشارة، فإن القطب المرجع. لذا فإن أي سلك معدني يمكن استخدام القطب شبه مرجعية لقياس الفترة الانتقالية. وعلى النقيض من قياس الجهدية القائمة أيونات الكلوريد في الخرسانة يتيح هذا الأ?...

ويرد استشعار أيون كلوريد تقوم على قياس الفترة الانتقالية من القطب حج / أجكل. والهدف من ذلك هو تجنب الانجرافات المتأصلة خلال المراقبة المستمرة على المدى الطويل من أيونات الكلوريد في بالكهرباء. ويستخدم قياس Chronopotentiometric، وهو نهج القياس الحيوي، من القطب حج / أجكل لهذا الغرض. هنا يتم قياس معدل التغير في إمكانية قيام القطب حج / أجكل خلال التحفيز (نبض galvanostatic). وتتجلى ميزة هذا النهج الذي التملص القطب إشارة السائل تقاطع وبدلا من استخدام أي سلك معدني باعتبارها القطب الزائفة إشارة، وبالتالي السماح للكشف عن CL تركيز أيونات لفترة طويلة الأجل (سنة) وفي تطبيقات الموقع، مثل قياس داخل الهياكل الخرسانية. أيونات الكلوريد في المنشآت الخرسانية هي واحدة من الأسباب الرئيسية لتدهور 1،2. أنه يبدأ تآكل تأليب في حديد التسليح لالنتائج ND في الفشل النهائي للهيكل 3. لذلك، وقياس أيونات الكلوريد في الخرسانة أمر لا مفر منه للتنبؤ دورة حياة الخدمة والصيانة من 4،5 هيكل. تم الإبلاغ عن مبادئ الاستشعار المختلفة لقياس أيون الكلوريد في الخرسانة مثل الكهروكيميائية 6،7، 8،9 البصرية والكهرومغناطيسية 10،11. ومع ذلك، وسائل بصرية والكهرومغناطيسية ديك الاجهزة الضخمة، من الصعب دمج كنظام مستقل ولديك مشاكل مع الانتقائية 12. في تقنية الكهروكيميائية، وقياس الجهدية من القطب حج / أجكل هو حالة 6،7،13 نهج الفن. وعلى الرغم من نتائج واعدة، وهذا النهج يقتصر على قياس مختبر النطاق منذ الانجرافات في إمكانية المرجعية ونشر النتائج انخفاض المحتملة في البيانات الخاطئة 14،15. نهج الفترة الانتقالية تقوم على قياس الكهروكيميائية الحيوي (ماركا) يمكن أن تخفف من مشكلة نظرا لاحتمالاتالانجراف 16. في ماركا، يتم قياس استجابة النظام لحافز تطبيق 17-19. على سبيل المثال من هذا النظام هو chronopotentiometry. هنا يتم استخدام نبض الحالية المطبقة كحافز المستنفدة أيونات بالقرب من سطح القطب ويتم قياس الاستجابة المحتملة المقابلة. تيار انوديك في القطب حج / أجكل يبدأ رد فعل faradaic (حج + CL <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/53312/arrow.jpg" /> أجكل + E) مما أدى إلى استنزاف أيونات الكلور بالقرب من سطح القطب. التغيير المحتمل هو وظيفة من التيار التطبيقية وتركيز أيونات (الانتقائية) في 12،20 بالكهرباء. لحظة هذه الأيونات تستنزف تماما بالقرب من القطب سطح معدل التغير من الارتفاعات المحتملة بسرعة، وهو ما يعطي نقطة انعطاف 21. نقطة انعطاف على منحنى استجابة لمرة والمحتملين (chronopotentiogram) ويظهر في الوقت التي تمر بمرحلة انتقالية ويمكن تحديدها منالحد الأقصى للمشتقات الأولى من الاستجابة المحتملة 22. الفترة الانتقالية هو سمة من تركيز أيون. وقد استخدم هذا الأسلوب لتحديد أيونات مختلفة تركيز 17 ودرجة الحموضة من الشوارد 23،24. في حالة وجود القطب حج / أجكل باعتباره القطب العمل (التي الحالي يتم تطبيق) وأيونات أوزون يكون أيونات الكلوريد (17). وبالتالي قياس الوقت انتقالها ستحدد تركيزه.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1009">
	<tbody>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:373px;">Platinum wire (&#8805;99.99% trace metals)</td>
			<td style="width:292px;">Sigma Aldrich, the Netherlands</td>
			<td style="width:172px;">EP1330-1EA</td>
			<td style="width:172px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Potassium chloride (BioXtra, &#8805;99.0%)</td>
			<td>Sigma Aldrich, the Netherlands</td>
			<td>P9333-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Potassium hydroxide (90% pure reagent grade)</td>
			<td>Sigma Aldrich, the Netherlands</td>
			<td>484016-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Ferric chloride&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich, the Netherlands</td>
			<td>451649-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">potassium nitrate (&#62; 99% reagent grade)&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich, the Netherlands</td>
			<td>P6083-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Ag/AgCl liquid junction reference electrode&#160;</td>
			<td>BASi, USA</td>
			<td>model MF-2079</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">VSP potentiostat</td>
			<td>Biologic Science Instruments, France</td>
			<td>VSP 300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Steel wire</td>
			<td>Microlab TU Delft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Silver wire&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich, the Netherlands</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dynamic electrochemical measurement of chloride ions

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver chloride electrode is used extensively for potentiometric measurement of chloride ions concentration in electrolyte. In this measurement, long-term and continuous monitoring is limited due to the inherent drift and the requirement of a stable reference electrode. We utilized the chronopotentiometric approach to minimize drift and avoid the use of a conventional reference electrode. A galvanostatic pulse is applied to an Ag/AgCl electrode which initiates a faradic reaction depleting the Cl&#713; ions near the electrode surface. The transition time, which is the time to completely deplete the ions near the electrode surface, is a function of the ion concentration, given by the Nernst equation. The square root of the transition time is in linear relation to the chloride ion concentration. Drift of the response over two weeks is negligible (59 &#181;M/day) when measuring 1 mM [Cl&#713;]using a current pulse of 10 Am-2. This is a dynamic measurement where the moment of transition time determines the response and thus is independent of the absolute potential. Any metal wire can be used as a pseudo-reference electrode, making this approach feasible for long-term measurement inside concrete structures.

ملفقة القطب حج / أجكل على شريحة زجاجية (Figure1) باستخدام عملية غرف الأبحاث القياسية. وقد استخدم الإعداد قياس chronopotentiometric (الشكل 2)، وقياس استجابة باستخدام potentiostat. لمراقبة تأثير تركيز أيون الكلور في الفترة الانتقالية، يتم قياس المحاليل...

Watch this Scientific Journal Video about Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions at JoVE.com

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

Dynamic measurement of chloride ions is presented. Transition time of an Ag/AgCl electrode, during a chronopotentiometric technique, can give the concentration of chloride ions in electrolyte. This method does not require a stable conventional reference electrode.

ديناميكية الكهروكيميائية قياس كلوريد الأيونات

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver ...

dynamic-electrochemical-measurement-of-chloride-ions

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Analytical Chemistry

Chemistry

Unit 1

Electrochemical Analyses and Redox Titration

SCIENTISTS IN ACTION

11.3K Views.  University of Twente. Dynamic measurement of chloride ions is presented. Transition time of an Ag/AgCl electrode, during a chronopotentiometric technique, can give the concentration of chloride ions in electrolyte. This method does not require a stable conventional reference electrode.

Video: Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

Activating Molecules, Ions, and Solid Particles with Acoustic Cavitation

The chemical and physical effects of ultrasound arise not from a direct interaction of molecules with sound waves, but rather from the acoustic cavitation: the nucleation, growth, and implosive collapse of microbubbles in liquids submitted to power ultrasound. The violent implosion of bubbles leads to the formation of chemically reactive species and to the emission of light, named sonoluminescence. In this manuscript, we describe the techniques allowing study of extreme intrabubble conditions and chemical reactivity of acoustic cavitation in solutions. The analysis of sonoluminescence spectra of water sparged with noble gases provides evidence for nonequilibrium plasma formation. The photons and the "hot" particles generated by cavitation bubbles enable to excite the non-volatile species in solutions increasing their chemical reactivity. For example the mechanism of ultrabright sonoluminescence of uranyl ions in acidic solutions varies with uranium concentration: sonophotoluminescence dominates in diluted solutions, and collisional excitation contributes at higher uranium concentration. Secondary sonochemical products may arise from chemically active species that are formed inside the bubble, but then diffuse into the liquid phase and react with solution precursors to form a variety of products. For instance, the sonochemical reduction of Pt(IV) in pure water provides an innovative synthetic route for monodispersed nanoparticles of metallic platinum without any templates or capping agents. Many studies reveal the advantages of ultrasound to activate the divided solids. In general, the mechanical effects of ultrasound strongly contribute in heterogeneous systems in addition to chemical effects. In particular, the sonolysis of PuO2 powder in pure water yields stable colloids of plutonium due to both effects.

Acoustic cavitation in liquids submitted to power ultrasound creates transient extreme conditions inside the collapsing bubbles, which are the origin of unusual chemical reactivity and light emission, known as sonoluminescence. In the presence of noble gases, nonequilibrium plasma is formed. The "hot" particles and the photons generated by collapsing bubbles are able to excite species in solution.

تفعيل الجزيئات، والأيونات، والجسيمات الصلبة مع الصوتية التجويف

The chemical and physical effects of ultrasound arise not from a direct interaction of molecules with sound waves, but rather from the acoustic ...

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a technique used to measure the size distribution of polymer solutions or colloidal particles. Although this technique is widely used for the assessment of polymer solutions, it is difficult to measure the particle size in concentrated solutions due to the multiple scattering effect or strong light absorption. Therefore, the concentrated solutions should be diluted before measurement. Implementation of the confocal optical component in a dynamic light scattering microscope1 helps to overcome this barrier. Using such a microscopic system, both transparent and turbid systems can be analyzed under the same experimental setup without a dilution. As a representative example, a size distribution measurement of a temperature-responsive polymer solution was performed. The sizes of the polymer chains in an aqueous solution were several tens of nanometers at a temperature below the lower critical solution temperature (LCST). In contrast, the sizes increased to more than 1.0 &#181;m when above the LCST. This result is consistent with the observation that the solution turned turbid above the LCST.

A protocol for the direct measurement of particle size distribution in concentrated solutions using dynamic light scattering microscopy is presented.

قياس توزيع حجم الجسيمات في عكر حلول كتبها الإنارة الديناميكي التشتت المجهر

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

Fabrication and Testing of Photonic Thermometers

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being leveraged for developing sophisticated photonic sensors. Silicon photonic sensors seek to exploit the strong confinement of light in nano-waveguides to transduce changes in physical state to changes in resonance frequency. In the case of thermometry, the thermo-optic coefficient, i.e., changes in refractive index due to temperature, causes the resonant frequency of the photonic device such as a Bragg grating to drift with temperature. We are developing a suite of photonic devices that leverage recent advances in telecom compatible light sources to fabricate cost-effective photonic temperature sensors, which can be deployed in a wide variety of settings ranging from controlled laboratory conditions, to the noisy environment of a factory floor or a residence. In this manuscript, we detail our protocol for the fabrication and testing of photonic thermometers.

We describe the process of fabrication and testing of photonic thermometers.

تصنيع واختبار الحرارة الضوئية

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being ...

Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used for advanced characterization of organic electroactive compounds along with cyclic voltammetry (CV). In the case of fast reversible electrochemical processes, current is predominantly affected by the rate of diffusion, which is the slowest and limiting stage. EIS is a powerful technique that allows separate analysis of stages of charge transfer that have different AC frequency response. The capability of the method was used to extract the value of charge transfer resistance, which characterizes the rate of charge exchange on the electrode-solution interface. The application of this technique is broad, from biochemistry up to organic electronics. In this work, we are presenting the method of analysis of organic compounds for optoelectronic applications.

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) of species that undergo reversible oxidation or reduction in solution was used for determination of rate constants of oxidation or reduction.

المعاوقة الكهروكيميائية التحليل الطيفي كأداة لتقدير معدل الكهروكيميائية المستمر

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used for advanced characterization of organic electroactive compounds along with cyclic voltammetry (CV). ...

Preparation of Stable Bicyclic Aziridinium Ions and Their Ring-Opening for the Synthesis of Azaheterocycles

Bicyclic aziridinium ions were generated by the removal of an appropriate leaving group through internal nucleophilic attack by nitrogen atom in the aziridine ring. The utility of bicyclic aziridinium ions, specifically 1-azoniabicyclo[3.1.0]hexane and 1-azoniabicyclo[4.1.0]heptane tosylate highlighted in the aziridine ring openings by the nucleophile with the release of the ring strain to yield the corresponding ring-expanded azaheterocycles such as pyrrolidine, piperidine and azepane with diverse substituents on the ring in regio- and stereospecific manner. Herein, we report a simple and convenient method for the preparation of the stable 1-azabicyclo[4.1.0]heptane tosylate followed by selective ring opening via a nucleophilic attack either at the bridge or at the bridgehead carbon to yield piperidine and azepane rings, respectively. This synthetic strategy allowed us to prepare biologically active natural products containing piperidine and azepane motif including sedamine, allosedamine, fagomine and balanol in highly efficient manner.

Bicyclic aziridinium ions such as 1-azoniabicyclo[4.1.0]heptane tosylate were generated from 2-[4-tolenesulfonyloxybutyl]aziridine, which was utilized for the preparation of substituted piperidines and azepanes via regio- and stereospecific ring-expansion with various nucleophiles. This highly efficient protocol allowed us to prepare diverse azaheterocycles including natural products such as fagomine, febrifugine analogue and balanol.

إعداد أيونات أزيريدينيوم تربين مستقرة وعلى فتح الحلقة لتوليف أزاهيتيروسيكليس

Bicyclic aziridinium ions were generated by the removal of an appropriate leaving group through internal nucleophilic attack by nitrogen atom in the ...

Disentangling High Strength Copolymer Aramid Fibers to Enable the Determination of Their Mechanical Properties

Traditionally, soft body armor has been made from poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA) and ultra-high molecular weight polyethylene. However, to diversify the fiber choices in the United States body armor market, copolymer fibers based on the combination of 5-amino-2-(p-aminophenyl) benzimidazole (PBIA) and the more conventional PPTA were introduced. Little is known regarding the long-term stability of these fibers, but as condensation polymers, they are expected to have potential sensitivity to moisture and humidity. Therefore, characterizing the strength of the materials and understanding their vulnerability to environmental conditions is important for evaluating their use lifetime in safety applications. Ballistic resistance and other critical structural properties of these fibers are predicated on their strength. To accurately determine the strength of the individual fibers, it is necessary to disentangle them from the yarn without introducing any damage. Three aramid-based copolymer fibers were selected for the study. The fibers were washed with acetone followed by methanol to remove an organic coating that held the individual fibers in each yarn bundle together. This coating makes it difficult to separate single fibers from the yarn bundle for mechanical testing without damaging the fibers and affecting their strength. After washing, fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy was performed on both washed and unwashed samples and the results were compared. This experiment has shown that there are no significant variations in the spectra of poly(p-phenylene-benzimidazole-terephthalamide-co-p-phenylene terephthalamide) (PBIA-co-PPTA1) and PBIA-co-PPTA3 after washing, and only a small variation in intensity for PBIA. This indicates that the acetone and methanol rinses are not adversely affecting the fibers and causing chemical degradation. Additionally, single fiber tensile testing was performed on the washed fibers to characterize their initial tensile strength and strain to failure, and compare those to other reported values. Iterative procedural development was necessary to find a successful method for performing tensile testing on these fibers.

The primary goal of the study is to develop a protocol to prepare consistent specimens for accurate mechanical testing of high strength copolymer aramid fibers, by removing a coating and disentangling the individual fiber strands without introducing significant chemical or physical degradation.

مقدر ألياف الاراميد كوبوليمر قوة عالية لتمكين تحديد خواصها الميكانيكية

Traditionally, soft body armor has been made from poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA) and ultra-high molecular weight polyethylene. However, to ...

Accumulation and Analysis of Cuprous Ions in a Copper Sulfate Plating Solution

Knowledge of the behavior of cuprous ions (monovalent copper ion: Cu(I)) in a copper sulfate plating bath is important for improving the plating process. We successfully developed a method to quantitatively and easily measure Cu(I) in a plating solution and used it for evaluation of the solution. In this paper, a quantitative absorption spectrum measurement and a time-resolved injection measurement of Cu(I) concentrations by a color reaction are described. This procedure is effective as a method to reproduce and elucidate the phenomenon occurring in the plating bath in the laboratory. First, the formation and accumulation process of Cu(I) in solution by electrolysis of a plating solution is shown. The amount of Cu(I) in the solution is increased by electrolysis at higher current values &#8203;&#8203;than the usual plating process. For the determination of Cu(I), BCS (bathocuproinedisulfonic acid, disodium salt), a reagent that selectively reacts with Cu(I), is used. The concentration of Cu(I) can be calculated from the absorbance of the Cu(I)-BCS complex. Next, the time measurement of the color reaction is described. The color reaction curve of Cu(I) and BCS measured by the injection method can be decomposed into an instantaneous component and a delay component. By analysis of these components, the holding structure of Cu(I) can be clarified, and this information is important when predicting the quality of the plating film to be produced. This method is used to facilitate the evaluation of the plating bath in the production line.

Here, accumulation of cuprous ions in a copper sulfate plating solution in a model experiment and an analysis based on quantitative measurements are described. This experiment reproduces the accumulation process of cuprous ions in the plating bath.

تراكم وتحليل الأيونات Cuprous في كبريتات النحاس تصفيح الحل

Knowledge of the behavior of cuprous ions (monovalent copper ion: Cu(I)) in a copper sulfate plating bath is important for improving the plating process. ...

Electrochemical Roughening of Thin-Film Platinum Macro and Microelectrodes

This protocol demonstrates a method for electrochemical roughening of thin-film platinum electrodes without preferential dissolution at grain boundaries of the metal. Using this method, a crack free, thin-film macroelectrode surface with up to 40 times increase in active surface area was obtained. The roughening is easy to do in a standard electrochemical characterization laboratory and incudes the application of voltage pulses followed by extended application of a reductive voltage in a perchloric acid solution. The protocol includes the chemical and electrochemical preparation of both a macroscale (1.2 mm diameter) and microscale (20 &#181;m diameter) platinum disc electrode surface, roughening the electrode surface and characterizing the effects of surface roughening on electrode active surface area. This electrochemical characterization includes cyclic voltammetry and impedance spectroscopy and is demonstrated for both the macroelectrodes and the microelectrodes. Roughening increases electrode active surface area, decreases electrode impedance, increases platinum charge injection limits to those of titanium nitride electrodes of same geometry and improves substrates for adhesion of electrochemically deposited films.

This protocol demonstrates a method for electrochemical roughening of thin-film platinum electrodes without preferential dissolution at grain boundaries. The electrochemical techniques of cyclic voltammetry and impedance spectroscopy are demonstrated to characterize these electrode surfaces.

التخوى الكهروكيميائي من رقيقة فيلم البلاتين ماكرو وmicroelectrodes

This protocol demonstrates a method for electrochemical roughening of thin-film platinum electrodes without preferential dissolution at grain boundaries ...

Asymmetric Thermoelectrochemical Cell for Harvesting Low-grade Heat under Isothermal Operation

Low-grade heat is abundantly available in the environment as waste heat. The efficient conversion of low-grade heat into electricity is very difficult. We developed an asymmetric thermoelectrochemical cell (aTEC) for heat-to-electricity conversion under isothermal operation in the charging and discharging processes without exploiting the thermal gradient or the thermal cycle. The aTEC is composed of a graphene oxide (GO) cathode, a polyaniline (PANI) anode, and 1M KCl as the electrolyte. The cell generates a voltage due to the pseudocapacitive reaction of GO when heating from room temperature (RT) to a high temperature (TH, ~40-90 &#176;C), and then current is successively produced by oxidizing PANI when an external electrical load is connected. The aTEC demonstrates a remarkable temperature coefficient of 4.1 mV/K and a high heat-to-electricity conversion efficiency of 3.32%, working at a TH = 70 &#176;C with a Carnot efficiency of 25.3%, unveiling a new promising thermoelectrochemical technology for low-grade heat recovery.

Low-grade heat is abundant, but its efficient recovery is still a great challenge. We report an asymmetric thermoelectrochemical cell using graphene oxide as a cathode and polyaniline as an anode with KCl as the electrolyte. This cell works under isothermal heating, exhibiting a high heat-to-electricity conversion efficiency in low-temperature regions.

خلية كيميائية حرارية غير متناظرة لحصاد الحرارة منخفضة الدرجة تحت عملية Isothermal

Low-grade heat is abundantly available in the environment as waste heat. The efficient conversion of low-grade heat into electricity is very difficult. We ...

Fabrication of Thin Film Silver/Silver Chloride Electrodes with Finely Controlled Single Layer Silver Chloride

This paper aims to present a protocol to form smooth and well-controlled films of silver/silver chloride (Ag/AgCl) with designated coverage on top of thin film silver electrodes. Thin film silver electrodes sized 80 &#181;m x 80 &#181;m and 160 &#181;m x 160 &#181;m were sputtered on quartz wafers with a chromium/gold (Cr/Au) layer for adhesion. After passivation, polishing and cathodic cleaning processes, the electrodes underwent galvanostatic oxidation with consideration of Faraday&#39;s Law of Electrolysis to form smooth layers of AgCl with a designated degree of coverage on top of the silver electrode. This protocol is validated by inspection of scanning electron microscope (SEM) images of the surface of the fabricated Ag/AgCl thin film electrodes, which highlights the functionality and performance of the protocol. Sub-optimally fabricated electrodes are fabricated as well for comparison. This protocol can be widely used to fabricate Ag/AgCl electrodes with specific impedance requirements (e.g., probing electrodes for impedance sensing applications like impedance flow cytometry and interdigitated electrode arrays).

This paper aims to present a method to form smooth and well-controlled films of silver chloride (AgCl) with designated coverage on top of thin film silver electrodes.

تصنيع رقيقة فيلم الفضة / الفضة كلوريد أقطاب مع التحكم بدقة طبقة واحدة كلوريد الفضة

This paper aims to present a protocol to form smooth and well-controlled films of silver/silver chloride (Ag/AgCl) with designated coverage on top of thin ...