Этот метод полезен для характеристики кинетики окисления и сокращения органических соединений, а также для прогнозирования их поведения как активного соединения светоизлучающих диодов, солнечных батарей или батарей. Основным преимуществом спектроскопии является то, что она позволяет разделение и индивидуальный анализ различных полярных процессов, в соответствии с их A / C ответов. Для начала растворите 0,4 миллимоля тетрабутиламмония тетрафторбората и четыре раза 10 - отрицательные три миллимоля органического соединения, представляющие интерес, в четырех миллилитров дихлорметана.
Pipette два миллилитров этого рабочего раствора в три миллилитровых электрохимических клеток, таких как стеклянный V флакон и закрыть ячейку с прокладкой крышкой. Храните оставшееся рабочее решение для более поздних измерений. Затем смонтировать полировку ткани на неподвижной опоре и смочить ткань с несколькими каплями 0,05 микрометра глинозема суспензии.
Польский платиновый диск диаметром один миллиметр работает электрод в течение 30 секунд с использованием умеренного давления. После этого трижды промыть полированный рабочий электрод DCM, чтобы удалить остаточные частицы глинозема. Затем вставьте полированный электрод в электрохимический флакон через крышку прокладки.
Далее получить платиновый провод counterelectrode, и зажечь бутан факел. Аннеал электрод, тщательно держа его в пламени, только до тех пор, пока он начинает покраснение. Аннеал серебряной проволоки эталонный электрод таким же образом, и позволяют оба электрода для охлаждения.
Затем смонтировать электроды провода в электрохимической клетке через крышку прокладки, будьте осторожны, чтобы сохранить электроды от прикосновения друг к другу. Соедините три электрода с potentiostat. Оборудовать электрохимическую ячейку аргоной газовой линией и пузырьковым аргоном через рабочий раствор в течение 20 минут.
Закройте поток аргона перед началом измерений. Чтобы начать начальную характеристику, откройте циклическую программу вольтамметрии в программном обеспечении potentiostat. Установите первоначальный потенциал до нуля вольт, минимальный потенциал для отрицательных двух вольт, максимальный потенциал сканирования до двух вольт, и скорость сканирования до 100 милливольт в секунду.
Приобрети вольтаммограмму рабочего раствора. Обратите внимание на потенциальные значения на максимах анодичных и катодных пиков. Рассчитайте среднее значение пиковых потенциалов анодичных и катодических пиков для оценки потенциала редокса.
Затем используйте шпатель, чтобы добавить около 10 миллиграммов ферроцена к рабочему раствору в электрохимической клетке. Пузырь аргона через раствор в течение пяти минут, чтобы обеспечить полное растворение ферроцена. Затем в циклической программе вольтамметрии, изменить минимальные и максимальные возможности сканирования до отрицательных один вольт и один вольт соответственно.
Приобрети еще одну вольтамммограмму, которая покажет небольшой обратимый след ферроцена. Средний анодичный и катодный пик потенциалов ферроцена, чтобы оценить его обратимый потенциал окисления в рабочем решении. Затем определите редокс потенциал органического соединения в отношении ферроцена.
Наконец, чтобы очистить электрохимическую ячейку, заполнить его с DCM и опорожнить его пять раз. Следуя характеристике циклической вольтамметрии, поместите еще два миллилитров рабочего раствора в чистую трехми миллилитровую электрохимическую ячейку. Очистите электроды, как описано ранее, вставьте их в клетку и подключите их к потенциастату.
Deaerate рабочее решение, восходящей аргон через него в течение 20 минут. Затем откройте программу лестницы EIS в программном обеспечении potentiostat. Установите потенциальный диапазон 0,1 вольт по обе стороны от потенциала redox соединения интереса, для общего диапазона 0,2 вольт.
Установите потенциальный прирост до 0,01 вольт, частотный диапазон от 10 килогерца до 100 герц, количество частот в логаритмической шкале до 20, время ожидания до пяти секунд, амплитуду напряжения А/С до 10 милливольт и показатели частоты до двух. Запустите эксперимент и подождите, пока набор спектров будет собран. Как только эксперимент закончится, откройте программу анализа спектра EIS.
Продемонстрированная программа универсальна для анализа спектра. Однако нет необходимости использовать эту точную настройку, так как можно использовать множество других вариантов программного обеспечения. Импорт автоматически зарегистрированного спектра, генерируемого экспериментом EIS.
Затем постройте простую эквивалентную электрическую схему для спектра. Установите начальные верхние и нижние пределы в один раз от 10 до отрицательных 7 и один раз от 10 до отрицательной восьмерки для конденсатора, 2000 и 100 для резистора один, 1000 и 100 для резистора два. Затем, подходят модели.
Повторите установку до тех пор, пока рассчитанные значения не перестанут меняться. Если параметрические и амплитудные значения R-квадрата превышают один раз от 10 до отрицательных двух, проверьте другой EEC. Для более сложных ЭКЗ установите начальные верхние и нижние пределы для элемента Варбурга до 50 000 и 10 000 соответственно.
Если какой-либо параметр имеет значения ошибок, превышающие 100% после установки, удалите этот параметр и попробуйте другой EEC. После того, как спектр был установлен на соответствующую ЕЭК, завещать сопротивление передачи заряда и потенциал, с которым спектр был зарегистрирован. Повторите этот процесс для всех зарегистрированных спектров.
Циклическая вольтамметрия этого органического соединения выявила обратимый процесс окисления на 0,7 вольт против ферроцена. Впоследствии были зарегистрированы и проанализированы спектры спектра редокса на поверхности электрода. Спектры неустумности были оснащены различными эквивалентными электрическими схемами для определения наилучшего аналога электрохимического процесса.
Сопротивление передачи заряда, представленное здесь как R2, извлекается из каждого установленного спектра. Обратные значения сопротивления переноса заряда были построены в отношении потенциала электрода против ферроцена, наряду с теоретической зависимостью обратного сопротивления передачи заряда на потенциал электрода. Стандартная константа электрохимической скорости оценивалась путем изменения равновесного потенциала и скорости постоянной до тех пор, пока не была достигнута разумная пригонка к экспериментальным данным.
Продемонстрирован метод может быть использован совместно с другими методами исследования электрического органического соединения, когда его свойства redux имеют решающее значение. После этой процедуры, другие спектрохимические методы, такие как ESR, UV-Vis-NIR могут быть выполнены, чтобы ответить на дополнительные вопросы об изменениях в структуре молекул, вызванных электрохимическими процессами. При попытке этой процедуры, не забудьте отчитаться о других процессах, которые происходят в реальных системах, которые могут осложнить полученные результаты.
В случае необратимых реакций, таких как полимеризация, нельзя ожидать, что этот метод даст разумные результаты. После своего развития, этот метод проложил путь для исследователей в области переноса заряда кинетики в органической электронике, чтобы лучше предсказать redux производительность молекул и материалов. После освоения, этот метод может быть сделано в течение двух часов, если он выполнен должным образом.
