Name: electrochemical roughening of thin-film platinum macro and microelectrodes
Uploaded: 2019-06-30T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electrochemical Roughening of Thin-Film Platinum Macro and Microelectrodes at JoVE.com

Forfatterne vil gerne takke Lawrence Livermore national laboratoriums Center for Bioengineering for støtte under forberedelsen af dette manuskript. Professor Loren Frank er venligt anerkendt for sit samarbejde med den gruppe, der har aktiveret fabrikation og design af tynd-film PT microarrays diskuteret i ovenstående arbejde. Dette arbejde blev udført under ledelse af det amerikanske energiministerium af Lawrence Livermore National Laboratory under kontrakt DE-AC52-07NA27344 og finansieret af Lab instrueret forskning og udvikling Award 16-ERD-035. LLNL IM Release LLNL-JRNL-762701.

Forsigtig: Se alle relevante sikkerhedsdatablade (SDS) før brug. Flere af de kemikalier, der anvendes i denne protokol, er akut giftige, kræftfremkaldende, oxiderende og eksplosive, når de anvendes ved høje koncentrationer. Nanomaterialer kan have yderligere farer i forhold til deres bulk-modstykke. Brug venligst al relevant sikkerhedspraksis, når du gennemfører denne protokol, herunder brug af tekniske kontroller (stinkskab) og personlige værnemidler (sikkerhedsbriller, handsker, laboratorie frakke, bukser i fuld...

<ol>
	<li>Fleischmann, M., Hendra, P. J., McQuillan, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+spectra+of+pyridine+adsorbed+at+a+silver+electrode.">Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode.</a> Chemical Physics Letters. 26 (2), 163-166 (1974).</li><li>Chung, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrode+modifications+to+lower+electrode+impedance+and+improve+neural+signal+recording+sensitivity.">Electrode modifications to lower electrode impedance and improve neural signal recording sensitivity.</a> Journal of Neural Engineering. 12 (5), 056018 (2015).</li><li>Green, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+patterning+of+platinum+electrodes+for+safe+neurostimulation.">Laser patterning of platinum electrodes for safe neurostimulation.</a> Journal of Neural Engineering. 11 (5), 056017 (2014).</li><li>Arroyo-Curr&#225;s, N., Scida, K., Ploense, K. L., Kippin, T. E., Plaxco, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Surface+Area+Electrodes+Generated+via+Electrochemical+Roughening+Improve+the+Signaling+of+Electrochemical+Aptamer-Based+Biosensors.">High Surface Area Electrodes Generated via Electrochemical Roughening Improve the Signaling of Electrochemical Aptamer-Based Biosensors.</a> Analytical Chemistry. 89 (22), 12185-12191 (2017).</li><li>Weremfo, A., Carter, P., Hibbert, D. B., Zhao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+the+interfacial+properties+of+electrochemically+roughened+platinum+electrodes+for+neural+stimulation.">Investigating the interfacial properties of electrochemically roughened platinum electrodes for neural stimulation.</a> Langmuir. 31 (8), 2593-2599 (2015).</li><li>Ivanovskaya, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+Roughening+of+Thin-Film+Platinum+for+Neural+Probe+Arrays+and+Biosensing+Applications.">Electrochemical Roughening of Thin-Film Platinum for Neural Probe Arrays and Biosensing Applications.</a> Journal of The Electrochemical Society. 165 (12), G3125-G3132 (2018).</li><li>Cai, W. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+surface-enhanced+Raman+scattering+from+platinum+electrodes+using+a+confocal+Raman+microscope:+dependence+of+surface+roughening+pretreatment.">Investigation of surface-enhanced Raman scattering from platinum electrodes using a confocal Raman microscope: dependence of surface roughening pretreatment.</a> Surface Science. 406 (1), 9-22 (1998).</li><li>Tykocinski, M., Duan, Y., Tabor, B., Cowan, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+electrical+stimulation+of+the+auditory+nerve+using+high+surface+area+(HiQ)+platinum+electrodes.">Chronic electrical stimulation of the auditory nerve using high surface area (HiQ) platinum electrodes.</a> Hearing Research. 159 (1-2), 53-68 (2001).</li><li>Liu, Y. C., Wang, C. C., Tsai, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+electrolytes+used+in+roughening+gold+substrates+by+oxidation-reduction+cycles+on+surface-enhanced+Raman+scattering.">Effects of electrolytes used in roughening gold substrates by oxidation-reduction cycles on surface-enhanced Raman scattering.</a> Electrochemistry Communications. 7 (12), 1345-1350 (2005).</li><li>Liu, Z., Yang, Z. L., Cui, L., Ren, B., Tian, Z. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemically+Roughened+Palladium+Electrodes+for+Surface-Enhanced+Raman+Spectroscopy:+Methodology,+Mechanism,+and+Application.">Electrochemically Roughened Palladium Electrodes for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy: Methodology, Mechanism, and Application.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 111 (4), 1770-1775 (2007).</li><li>Rodr&#237;guez, J. M. D., Meli&#225;n, J. A. H., Pe&#241;a, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+the+Real+Surface+Area+of+Pt+Electrodes.">Determination of the Real Surface Area of Pt Electrodes.</a> Journal of Chemical Education. 77 (9), 1195-1197 (2000).</li><li>Lvovich, V. 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> Impedance Spectroscopy: Applications to Electrochemical and Dielectric Phenomena. , (2012).</li><li>Tooker, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+a+large-scale+recording+system:+demonstration+of+polymer-based+penetrating+array+for+chronic+neural+recording.">Towards a large-scale recording system: demonstration of polymer-based penetrating array for chronic neural recording.</a> Conference proceedings - IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2014, 6830-6833 (2014).</li><li>Tooker, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfabricated+polymer-based+neural+interface+for+electrical+stimulation/recording,+drug+delivery,+and+chemical+sensing+development.">Microfabricated polymer-based neural interface for electrical stimulation/recording, drug delivery, and chemical sensing development.</a> Conference proceedings - IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2013, 5159-5162 (2013).</li></ol>

Den elektrokemiske skruening af tynde film makro elektroder og mikroelektroder er mulig med oxidations reducerende pulserende. Denne enkle fremgangsmåde kræver flere nøgleelementer til ikke-destruktivt at ru tynde film elektroder. I modsætning til folie kan grovbearbejdning af tynde metalfilm føre til ødelæggelse af prøver, hvis parametrene ikke vælges korrekt. Kritiske parametre for skruening procedure er puls amplitude, varighed og frekvens. Derudover er det vigtigt at sikre elektrode renholdelse og perchlorsy...

Næsten fem årtier siden, den første observation af overflade forstærket Raman spektroskopi (SERS) opstod på elektrokemisk ru sølv1. Elektrokemisk skruening af metal folier er stadig attraktiv i dag på grund af sin enkelhed frem for andre skruening metoder2,3 og dens anvendelighed i mange applikationer som forbedring af aptamer sensorer4, forbedring af neurale sonder5og forbedring af vedhæftning til metal substrater6. Elektrokemiske skruening metoder findes for mange bulk metaller1,5,7,8,9,10. Indtil for nylig var der imidlertid ingen rapport om anvendelsen af elektrokemisk skrubbearbejdning til tynde (hundredvis af nanometer tykke) metalfilm6, på trods af udbredelsen af mikroproducerede tynde film metal elektroder i en række områder.
Etablerede metoder til at ru tykke platin (PT) elektroder5,8 delaminat tynde film PT elektroder6. Ved at modulerere hyppigheden af skruening og den elektrolyt, der blev anvendt til ruening, demonstrerede Ivanovskaya et al. PT tynd film skruening uden delaminering. Denne publikation fokuserede på at bruge denne nye tilgang til at øge overfladearealet af platin optagelse og stimulation elektroder på mikrofabrikeret neurale sonder. De ru elektroder blev demonstreret for at forbedre optagelsen og stimulering ydeevne og forbedre vedhæftning af elektrokemisk deponerede film og forbedre biosensor følsomhed6. Men denne tilgang også sandsynligvis forbedrer overfladerensning af mikrofabrikeret elektrode arrays og forbedrer mulighederne for tynde film elektroder til andre sensor applikationer (f. eks, aptasensors) samt.
Fremgangsmåden til at grovgøre tynde film-makro elektroder (1,2 mm diameter) og mikroelektroder (20 μm diameter) er beskrevet i følgende protokol. Dette omfatter klargøring af elektrodeoverfladen til skruening og hvordan man kan karakterisere ruhed af elektroden. Disse trin er præsenteret sammen med tips om, hvordan man optimerer skruening procedure for andre elektrode geometrier og de vigtigste faktorer for at sikre en elektrode er skruet udestruktivt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:648px;" width="646">
	<tbody>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:223px;">Acetone</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific, Sigma Aldrich or similar</td>
			<td style="width:123px;">n/a</td>
			<td style="width:172px;">Laboratory grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">EC-Lab Software</td>
			<td style="width:131px;">Bio-Logic Science Instruments</td>
			<td style="width:123px;">n/a</td>
			<td style="width:172px;">For instrument control and data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="125">
			<td height="125" style="height:125px;width:223px;">Leakless Silver/Silver Chloride Reference</td>
			<td style="width:131px;">eDAQ Company, Australia</td>
			<td style="width:123px;">ET069-1</td>
			<td style="width:172px;">Free from chloride anion contamination 
			(or other type of chloride free electrode e.g. Mercury sulfate electrode)</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:223px;">Mercury Sulfate &#38; Acid Electrode Kit&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Koslow, Scientific Testing Instruments</td>
			<td style="width:123px;">5100A</td>
			<td style="width:172px;">glass, 9mm version</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Milipore DI water</td>
			<td style="width:131px;">MilliporeSigma</td>
			<td style="width:123px;">n/a</td>
			<td style="width:172px;">Certified resistivity of 18.2 M&#937;.cm (at 25&#176;C)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Perchloric acid, 99.9985%</td>
			<td style="width:131px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">311421</td>
			<td style="width:172px;">High Purity</td>
		</tr>
		<tr height="83">
			<td height="83" style="height:83px;width:223px;">Phosphate-buffered saline</td>
			<td style="width:131px;">Teknova</td>
			<td style="width:123px;">P4007</td>
			<td style="width:172px;">10mM PBS with 100mM NaCl, pH 7 
			or similar product from elsewhere</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Platinum Wire Auxiliary Electrode (7.5 cm)</td>
			<td style="width:131px;">BASi</td>
			<td style="width:123px;">MW-1032</td>
			<td style="width:172px;">Counter electrode</td>
		</tr>
		<tr height="125">
			<td height="125" style="height:125px;width:223px;">Pt macroelectrodes</td>
			<td style="width:131px;">Lawrence Livermore National Laboratory</td>
			<td style="width:123px;">n/a</td>
			<td style="width:172px;">1.2 mm diameter, 250 nm thick Pt disc electrodes insulated in polyimide. More information in Reference 9.</td>
		</tr>
		<tr height="104">
			<td height="104" style="height:104px;width:223px;">Pt microelectrode arrays</td>
			<td style="width:131px;">Lawrence Livermore National Laboratory</td>
			<td style="width:123px;">n/a</td>
			<td style="width:172px;">20 &#181;m diameter 250 nM thick Pt disc electrodes insulated in polyimide. More information in Reference 9.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Sulfuric acid, 99.999%</td>
			<td style="width:131px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">339741</td>
			<td style="width:172px;">High Purity</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">UV &#38; Ozone Dry Stripper</td>
			<td style="width:131px;">Samco</td>
			<td style="width:123px;">UV-1</td>
			<td style="width:172px;">for cleaning electrodes</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">VersaSTAT 4 Potentiostat</td>
			<td style="width:131px;">AMETEK, Inc.</td>
			<td style="width:123px;">n/a</td>
			<td style="width:172px;">Good time resolution for pulsing tests</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">VersaStudio Software</td>
			<td style="width:131px;">AMETEK, Inc.</td>
			<td style="width:123px;">n/a</td>
			<td style="width:172px;">For instrument control</td>
		</tr>
		<tr height="104">
			<td height="104" style="height:104px;width:223px;">VMP-200 Potentiostat&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Bio-Logic Science Instruments</td>
			<td style="width:123px;">n/a</td>
			<td style="width:172px;">Low current resolution&#160;option is preferable for measurements with microelectrodes</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electrochemical roughening of thin-film platinum macro and microelectrodes

Denne protokol demonstrerer en metode til elektrokemisk skruening af tynde film platin elektroder uden præference opløsning ved kornets afgrænsning af metallet. Ved hjælp af denne metode, en revne fri, tynd-film makro elektrode overflade med op til 40 gange stigning i aktive overfladeareal blev opnået. Ruening er let at gøre i en standard elektrokemiske karakterisering laboratorium og samt modificeret snigeorienteret anvendelsen af spændings impulser efterfulgt af udvidet anvendelse af en reduktiv spænding i en perchlorsyre opløsning. Protokollen omfatter den kemiske og elektrokemiske forberedelse af både en makro skala (1,2 mm diameter) og mikroskala (20 μm diameter) platin plade elektrode overflade, skrub ende elektrode overflade og karakterisering af virkningerne af overflade skrub på elektrode aktive overfladeareal. Denne elektrokemiske karakterisering omfatter cyklisk voltammetri og impedans spektroskopi og er påvist for både makro elektroderne og mikroelektroderne. Skrubning øger elektrodernes aktive overfladeareal, nedsætter elektrode impedansen, øger platin opladnings Indsprøjtnings grænserne for titanium nitrid-elektroder af samme geometri og forbedrer substrater for vedhæftning af elektrokemisk deponerede film .

Figur 2viser en skematisk visning af spændings applikationen til skruening af både makro elektroder og mikroelektroder. Optisk mikroskopi kan bruges til at visualisere forskellen i udseendet af en ru makro elektrode (figur 3) eller mikroelektrode (figur 4). Desuden kan elektrokemisk karakterisering af PT-overfladen ved hjælp af impedans spektroskopi og cyklisk voltammetri let vise det øgede aktiv...

Watch this Scientific Journal Video about Electrochemical Roughening of Thin-Film Platinum Macro and Microelectrodes at JoVE.com

Electrochemical Roughening of Thin-Film Platinum Macro and Microelectrodes

Denne protokol demonstrerer en metode til elektrokemisk skruening af tynde film platin elektroder uden præference opløsning ved korn grænser. De elektrokemiske teknikker for cyklisk voltammetri og impedans spektroskopi er påvist at karakterisere disse elektrode overflader.

Elektrokemisk Skruening af tynde film platin makro og Mikroelektroder

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

Vores protokol videreudvikler en eksisterende tilgang, der anvendes i løbet af de sidste fire årtier, udvider anvendeligheden af elektrokemisk skrub til tynde film, og åbner døren for miniaturisering. Ved at øge overfladearealet af platinelektroder uden en ekstra belægning er enhederne mere robuste og kan holde længere end en forgyldt enhed til elektrisk stimulation. Vi har arbejdet med mange forskellige elektrodegeometrier og fundet ud af, at parametre som elektrodestørrelse, form og layout påvirker skrub.Vi opfordrer forskere til at variere pulserende parametre for deres specifikke elektroder. Først nedsænkes elektrodespidsen på en enhed i en 500 millimolar perchlorsyreopløsning, der også indeholder en platinwiretekrelektrode og kviksølvsulfatrelektrode. Forbind flere korte elektroder fra en multielektrodeenhed sammen som arbejdselektroden.Tilslut derefter arbejds-, tælleren og referenceelektroderne til en potentiostat. For elektrokemisk at rense elektrodernes overflade ved gentagne potentielle cykling, skal du først åbne EC Lab-softwaren af potentiostaten. Hvis du vil anvende cykliske voltamagrams eller CV'er på elektroderne, skal du trykke på plustegnet for at tilføje den elektrokemiske teknik under fanen Eksperiment.I pop op-vinduet vises Indsæt teknikker. Klik på elektrokemiske teknikker. Når det udvider sig, skal du klikke på Voltamperometric Techniques.Når det udvider sig, skal du klikke på Cyclic Voltametry. Udfyld de relevante parametre i eksperimentvinduet. Vælg elektrodetilslutningerne som CE til jord under Avancerede sikkerhedsindstillinger.Tryk på knappen Kør, og vælg filnavnet for at starte eksperimentet. Udfør gentagne potentielle cyklusser, indtil voltamograms visuelt synes at overlappe fra den ene cyklus til den næste, hvilket typisk sker efter 50 til 200 CV'er. For at udføre den elektrokemiske karakterisering nedsænkes elektrodespidsen på enheden i et bæger af deoxygenated 500 millimolar perchlorsyre, der også indeholder en platinwire counter elektrode og kviksølvsulfat referenceelektrode.Under fanen Eksperiment i EC Lab-softwaren skal du trykke på plustegnet for at tilføje den elektrokemiske teknik. I pop op-vinduet vises Indsæt teknikker. Klik på elektrokemiske teknikker.Når det udvider sig, skal du klikke på Voltamperometric Techniques. Når det udvider sig, skal du klikke på Cyclic Voltametry. Udfyld de relevante parametre i eksperimentvinduet.Vælg elektrodetilslutningerne som CE til jorden under Avancerede sikkerhedsindstillinger. Tilslut arbejds-, tæller- og referenceelektroderne til instrumentledningerne som vist på elektrodetilslutningsdiagrammet. Tryk på knappen Kør, og vælg filnavnet for at starte eksperimentet.Udfør gentagne potentielle cyklusser, indtil voltamogrammer visuelt synes at overlappe fra den ene cyklus til den næste. Hvis de to katodiske toppe af et platin-CV er dårligt forsvundet, skal elektrodeoverfladen anslås fra dobbeltlagets kapacitanter ved elektrodeopløsningsgrænsefladen. For at måle impedansspektre af en enkelt elektrode under åbne kredsløbsforhold skal elektrodespidsen på enheden i PBS først nedsænkes, som også indeholder en platinwiretekrelektrode og kviksølvsulfatrelektrode.Tilslut en elektrode ad gangen som arbejdselektroden. Under fanen Eksperiment i EC Lab-softwaren skal du trykke på plusskiltet for at tilføje den elektrokemiske teknik. I pop op-vinduet vises Indsæt teknikker.Klik på elektrokemiske teknikker. Når det udvider sig, skal du klikke på Impedance Spektroskopi. Når det udvider sig, skal du klikke på Potentioelektrokemisk Impedance Spektroskopi.Udfyld de relevante parametre i eksperimentvinduet. Vælg elektrodetilslutningerne som CE til jorden under Avancerede sikkerhedsindstillinger. Tilslut arbejds-, tæller- og referenceelektroderne til instrumentledningerne som vist på elektrodetilslutningsdiagrammet.Tryk på knappen Kør, og vælg filnavnet for at starte eksperimentet. Hæld elektrodespidsen på enheden ned i et bægerglas på 500 millimolarperchlorsyre, der også indeholder en platinwiretekrelektrode og kviksølvsulfatrelektrode. Tilslut derefter en individuel elektrode som arbejdselektroden, og påfør det pulserende paradigme for at ruke elektroden.Begynd skrub-protokollen med en række oxidationsreduktionsimpulser mellem minus 0,15 volt og 1,9 til 2,1 volt ved 250 Hertz med en arbejdscyklus på en til en i 10 til 300 sekunder. Åbn Versa Studio-programmet for Par potentiostat. Udvid menuen Eksperiment, og vælg Ny.Vælg Hurtige potentielle impulser i pop op-vinduet Vælg en handling, og angiv det ønskede filnavn, når du bliver bedt om det. Linjen Hurtige potentielle impulser vises derefter under fanen Handlinger, der skal udføres. Under Egenskaber for Hurtige potentielle impulser skal du indtaste antallet af impulser som 2, potentiel en som minus 0,59 volt versus reference for 0,002 sekunder og potentielle to som 1,56 volt versus reference for 0,002 sekunder.Under Scan egenskaber skal du angive klokkeslættet pr. sekund som et sekund, antallet af cyklusser som 50.000 for en varighed på 200 sekunder. Under Instrumentegenskaber skal du indtaste det aktuelle område som Auto. Programmer potentiostaten med den langvarige anvendelse af et konstant reduktionspotentiale ved først at trykke på plusknappen for at indsætte et nyt trin.Klik på Chronoamperometry. Angiv potentialet som minus 0,59 volt, tiden pr. punkt som et sekund og varigheden som 180 sekunder. Tryk på knappen Kør for at starte skrub.Programmet stopper automatisk, når skrub-proceduren er fuldført. Når skrub er færdig, skal du bestemme forøgelsen af makroelektrodernes effektive overfladeareal som tidligere beskrevet. Her vises et skematisk, der viser spændingsprogrammet til skrub af både makroelektroder og mikroelektroder.Optisk mikroskopi kan bruges til at visualisere forskellen i udseendet af en ru makroelektrode eller mikroelektrode. Desuden kan elektrokemisk karakterisering af platinoverfladen ved hjælp af impedansspektroskopi og cyklisk voltametri tydeligt vise det øgede aktive overfladeareal af en ru makroelektrode og mikroelektrode. Forholdet mellem overflade ruhed og varigheden af pulserende anvendes på makroelektroder er vist her Et eksempel på forskellige skrub parametre til maksimal øge elektrode aktive overfladeareal for forskellige elektrode geometrier er vist her.Brug elektrolytter med høj renhed til skrub. Fortyndet høj renhed perchlorsyre med deioniseret vand og brug kun dedikeret glas. Proceduren vil forbedre teknikker, der drager fordel af et højt overfladeareal, såsom forbedring af optiske spektroskopisignaler af overfladeabsorberede arter, øget elektrokemisk reaktanteffektivitet og forbedring af sensorernes egenskaber.Denne tilgang vil give forskerne mulighed for at rune overfladen af tynde film elektroder til mange forskellige applikationer uden at kompromittere den strukturelle integritet eller levetid elektroden. Perchlorsyre er farligt. Når du arbejder med dette reagens, skal du bruge alle passende personlige værnemidler og kun håndtere i en røghætte.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

Dynamisk Elektrokemisk Måling af chloridioner

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

Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation

Elektrokemiske impedans spektroskopi som et redskab for elektrokemisk sats konstant estimering

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

Synthesis of Platinum-nickel Nanowires and Optimization for Oxygen Reduction Performance

Syntese af Platinum-nikkel Nanowires og optimering for ilt reduktion ydeevne

Platinum-nickel (Pt-Ni) nanowires were developed as fuel cell electrocatalysts, and were optimized for the performance and durability in the oxygen ...

Chemical Synthesis of Porous Barium Titanate Thin Film and Thermal Stabilization of Ferroelectric Phase by Porosity-Induced Strain

Kemisk syntese af porøse Barium Titanate tynd Film og termisk stabilisering af Ferroelectric fase af porøsitet-induceret stamme

Barium titanate (BaTiO3, hereafter BT) is an established ferroelectric material first discovered in the 1940s and still widely used because of its ...

Gold Nanoparticle Modified Carbon Fiber Microelectrodes for Enhanced Neurochemical Detection

Guld nanopartikel modificerede carbon fiber Mikroelektroderne til forbedret Neuro kemisk detektion

For over 30 years, carbon-fiber microelectrodes (CFMEs) have been the standard for neurotransmitter detection. Generally, carbon fibers are aspirated into ...

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

Asymmetrisk termoelektrokemisk celle til høst af varme af lav kvalitet 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 ...

The Effect of Anodization Parameters on the Aluminum Oxide Dielectric Layer of Thin-Film Transistors

Effekten af annodisering parametre på aluminiumoxid dielektriske lag af tyndfilm transistorer

Aluminum-oxide (Al2O3) is a low cost, easily processable and high dielectric constant insulating material that is particularly appropriate for use as the ...

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

Fremstilling af tyndfilm Sølv/Sølvchloridelektroder med fint kontrolleret enkeltlags sølvchlorid

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 ...

Probing Surface Electrochemical Activity of Nanomaterials using a Hybrid Atomic Force Microscope-Scanning Electrochemical Microscope (AFM-SECM)

Probing Surface Electrochemical Activity of Nanomaterials using a Hybrid Atomic Force Microscope-Scanning Electrochemical Microscope AFM-SECM

Sondering Overflade elektrokemisk aktivitet af nanomaterialer ved hjælp af en Hybrid Atomic Force Mikroskop-Scanning elektrokemiske mikroskop (AFM-SECM)

Scanning electrochemical microscopy (SECM) is used to measure the local electrochemical behavior of liquid/solid, liquid/gas and liquid/liquid interfaces. ...

A Salt-Templated Synthesis Method for Porous Platinum-based Macrobeams and Macrotubes

En salt-skabelon syntese metode til porøse Platinum-baserede makrostråler og Macrotubes

The synthesis of high surface area porous noble metal nanomaterials generally relies on time consuming coalescence of pre-formed nanoparticles, followed ...