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

המחברים רוצים להודות למרכז הרפואי הלאומי של לורנס ליברמור על תמיכה במהלך הכנת כתב היד הזה. פרופ ' לורן פרנק מודה באדיבות על שיתופי פעולה עם הקבוצה שאפשרה הייצור והעיצוב של הסרט דק מיקרו מערכי Pt שנדונו בעבודה הנ ל. עבודה זו בוצעה תחת חסותו של משרד האנרגיה של ארצות הברית על ידי לורנס ליברמור מעבדה לאומית תחת חוזה דה-AC52-07NA27344 וממומן על ידי מעבדה בבימויו של מחקר ופיתוח פרס 16-מיינרד-035. . שחרור לילה-JRNL-762701

שים לב: נא עיין בכל גליונות נתוני הבטיחות (SDS) הרלוונטיים לפני השימוש. כמה כימיקלים המשמשים בפרוטוקול זה הם רעילים ביותר, קרצינוגני, אוקסיגון וחומרי נפץ כאשר נעשה שימוש בריכוזים גבוהים. ננו יכול להיות מפגעים נוספים לעומת עמיתו בצובר שלהם. אנא השתמש בכל שיטות הבטיחות המתאימות בעת ביצוע פרוט?...

<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>

האלקטרוכימי של מאקרואלקטרודות ומיקרואלקטרודות. ניתן להפחתת חמצון גישה פשוטה זו מחייבת מספר רכיבים מרכזיים לאלקטרודות בלתי מרוקלות בסרטים דקים. בניגוד לרחפות, החספוס של סרטי מתכת דקים עלול לגרום להרס לדוגמה, אם הפרמטרים לא נבחרו כראוי. פרמטרים קריטיים של הליך החספוס הם משרעת דופק, משך ותד...

כמעט חמישה עשורים לפני, ההתבוננות הראשונה של פני השטח משופרת ספקטרוסקופיית (SERS) התרחשה על כימית בחשמל1. היום, כתוצאה מהפשטות של כמות המתכת של מתכת, יש עדייןמשהו מושך בגלל פשטותו על השיטות האחרות,שלוש והשימושיות שלה ביישומים רבים כמו שיפור חיישנים aptamer4, שיפור עצבי בדיקה5, ושיפור הדבקה של מצעים מתכת6. שיטות אלקטרוכימי קיימות עבור מתכות רבות בצובר1,5,7,8,9,10. עד לאחרונה, לעומת זאת, לא היה שום דו ח על יישום של האלקטרוכימי לדקה (מאות של ננומטר עבים) סרטי מתכת6, למרות השכיחות של אלקטרודות מתכת הסרט דק מפוברק במספר שדות.
שיטות מבוססות לחספוס פלטינה עבה (Pt) אלקטרודות5,8 הסרט הדק ביותר-pt-כימיקלים6. על ידי מודלת את התדירות של הליך החספוס והאלקטרוליט המשמש לתהליך החספוס, איבאנוסקאיה ו-אל. הפגינו הקרנת סרט דק ללא הדלנות. הפרסום התמקד בשימוש בגישה חדשה זו כדי להגדיל את פני השטח של הקלטה פלטינה ואלקטרודות גירוי על בדיקה עצבית מיקרופוברקת. האלקטרודות הרושמות הוכחו לשפר את ביצועי ההקלטה והגירוי ולשפר את הדבקה של הסרטים הנמסרים באמצעות אלקטרוכימית ולשפר את רגישות הביוסנסור6. אבל גישה זו עשויה גם לשפר את ניקוי פני השטח של מערכי אלקטרודה מיקרוהמפוברק ומגביר את היכולות של אלקטרודות סרט דק עבור יישומים אחרים חיישן (למשל, aptasensors) כמו גם.
הגישה לסרט דק (קוטר 1.2 מ"מ) ומיקרואלקטרודות (בקוטר 20 יקרומטר) מתוארות בפרוטוקול הבא. זה כולל הכנת משטח האלקטרודה לחספוס וכיצד לאפיין את החספוס של האלקטרודה. שלבים אלה מוצגים יחד עם טיפים על איך לייעל את הליך החספוס עבור גיאומטריות אחרות של האלקטרודה ואת הגורמים החשובים ביותר כדי להבטיח שאלקטרודה היא בלתי מרירה.

<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

פרוטוקול זה ממחיש שיטה לאלקטרוכימי של אלקטרודות פלטינה בסרט דק ללא התפרקות מועדפים בגבולות הדגן של המתכת. באמצעות שיטה זו, סדק חינם, סרט דק מקרואלקטרודה משטח עם עד 40 פעמים להגדיל את השטח הפעיל הקרקע הושגה. קל לעשות את התהליך במעבדת האפיון האלקטרו-כולמית הסטנדרטית ולincudes את היישום של פולסים במתח ולאחריו יישום מורחב של מתח חשמלי בתמיסה perchloric חומצה. הפרוטוקול כולל הכנה כימית ואלקטרוכימי של שני מאקרוסולם (1.2 מ"מ קוטר) ו-microscale (20 יקרומטר קוטר) דיסק פלטינה משטח אלקטרודה, ברונינג את משטח האלקטרודה ואפיון ההשפעות של פני השטח הקשוחים על אלקטרודה באזור המשטח הפעיל. אפיון אלקטרוכימי זה כולל מחזורי וולטממטריה וספקטרוסקופיית עכבה, והוא מוצג הן עבור מאקרואלקטרודות והן עבור מיקרואלקטרודות. החספוס מגביר את השטח הפעיל אלקטרודה בשטח, מקטין עכבה האלקטרודה, מגביר את הטעינה פלטינה הזרקת מגבלות לאלה של מערכת טיטניום באמצעות אלקטרודות של גיאומטריה זהה ומשפר מצעים עבור הדבקה של סרטים אלקטרוכימית הופקד .

סכימטי המראים את בקשת המתח לחספוס הן מאקרואלקטרודות והן מיקרואלקטרודות מוצג באיור 2. ניתן להשתמש במיקרוסקופיה אופטית כדי להמחיש את ההבדל במראה של מאקרואלקטרודה (איור 3) או מיקרואלקטרודה (איור 4). בנוסף, אפיון אלקטרוכימי של ?...

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

פרוטוקול זה ממחיש שיטה אלקטרוכימי של אלקטרודות פלטינה בסרט דק ללא התפרקות מועדפים בגבולות התבואה. טכניקות אלקטרוכימי של הוולטממטריה וספקטרוסקופיית עכבה מומחש לאפיין את משטחי האלקטרודה.

אלקטרוכימי של מאקרו פלטינה בסרט דק ומיקרואלקטרודות

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

הפרוטוקול שלנו מפתח עוד גישה קיימת בארבעת העשורים האחרונים, מרחיב את הישימות של מחוספס אלקטרוכימי לסרטים דקים, ופותח את הדלת למזעור. על ידי הגדלת שטח הפנים של אלקטרודות פלטינה ללא ציפוי נוסף, המכשירים חזקים יותר יכולים להימשך זמן רב יותר מאשר מכשיר מצופה לגירוי חשמלי. עבדנו עם גיאומטריות אלקטרודה רבות ושונות ומצאנו כי פרמטרים כמו גודל אלקטרודה, צורה, ופריסה להשפיע roughening.אנו מעודדים את החוקרים לשנות פרמטרים פועם עבור האלקטרודות הספציפיות שלהם. ראשית, להטביע את קצה האלקטרודה של מכשיר בתתבר 500 מילימולרית חומצה perchloric המכיל גם אלקטרודה נגד חוט פלטינה ואלקטרודה התייחסות גופרתי כספית. חבר מספר אלקטרודות קצרות של התקן רב-אלקטרודה יחד כאלקטרודה העובדת.לאחר מכן, חבר את העבודה, מונה, ולהתייחס אלקטרודות potentiostat. כדי לנקות אלקטרוכימיה את פני השטח של האלקטרודות על ידי רכיבה על אופניים פוטנציאליים חוזרים ונשנים, פתח תחילה את תוכנת מעבדת EC של potentiostat. כדי להחיל וולטמגרמות מחזוריות, או קורות חיים, על האלקטרודות, לחץ על סימן החיבור כדי להוסיף את הטכניקה האלקטרוכימית תחת הכרטיסיה ניסוי.בחלון המוקפץ, יופיעו שיטות הוספה. לחץ על טכניקות אלקטרוכימיות. כאשר זה מתרחב, לחץ על טכניקות Voltamperometric.כאשר זה מתרחב, לחץ על וולטמטריה מחזורית. בחלון הניסוי, מלא את הפרמטרים המתאימים. תחת הגדרות בטיחות מתקדמות בחר את חיבורי האלקטרודה כ- CE לקרקע.לחץ על לחצן הפעל ובחר את שם הקובץ כדי להתחיל את הניסוי. בצע מחזורים פוטנציאליים שחוזרים על עצמם עד שהוולטמוגרם נראה חופף חזותית ממחזור אחד למחזור הבא, המתרחש בדרך כלל לאחר 50 עד 200 קרוואנים. כדי לבצע את האפיון האלקטרוכימי, להטביע את קצה האלקטרודה של המכשיר במקומה של חומצה פרכלורית 500 מילימולרית מנוון המכיל גם אלקטרודה נגד חוט פלטינה ואלקטרודה התייחסות גופרתית כספית.תחת הכרטיסיה ניסוי בתוכנת EC Lab, לחץ על סימן החיבור כדי להוסיף את הטכניקה האלקטרוכימית. בחלון המוקפץ, יופיעו שיטות הוספה. לחץ על טכניקות אלקטרוכימיות.כאשר זה מתרחב, לחץ על טכניקות Voltamperometric. כאשר זה מתרחב, לחץ על וולטמטריה מחזורית. בחלון הניסוי, מלא את הפרמטרים המתאימים.תחת הגדרות בטיחות מתקדמות, בחר את חיבורי האלקטרודה כ- CE לקרקע. חבר את אלקטרודות העבודה, המונה וההפניה להפניות המכשיר כפי שמוצג בדיאגרמת חיבור האלקטרודה. לחץ על לחצן הפעל ובחר את שם הקובץ כדי להתחיל את הניסוי.בצע מחזורים פוטנציאליים שחוזרים על עצמם עד שנראה כי הוולטמוגרם חופף באופן חזותי ממחזור אחד למחזור הבא. אם שתי הפסגות הקטודיות של קורות חיים פלטינה נפתרות בצורה גרועה, להעריך את שטח הפנים אלקטרודה מן קיבולי שכבה כפולה בממשק פתרון האלקטרודה. כדי למדוד את ספקטרום עצור של אלקטרודה אחת בתנאי מעגל פתוח, תחילה להטביע את קצה האלקטרודה של המכשיר PBS המכיל גם אלקטרודה נגד חוט פלטינה ואלקטרודה התייחסות גופרתי כספית.חבר אלקטרודה אחת בכל פעם כאלקטרודה העובדת. תחת הכרטיסיה ניסוי בתוכנת EC Lab לחץ על סימן החיבור כדי להוסיף את הטכניקה האלקטרוכימית. בחלון המוקפץ, יופיעו שיטות הוספה.לחץ על טכניקות אלקטרוכימיות. כאשר זה מתרחב, לחץ על ספקטרוסקופיה בלתי תלויה. כאשר זה מתרחב, לחץ על ספקטרוסקופיה בלתי יתד Potentioelectrochemical.בחלון הניסוי, מלא את הפרמטרים המתאימים. תחת הגדרות בטיחות מתקדמות, בחר את חיבורי האלקטרודה כ- CE לקרקע. חבר את אלקטרודות העבודה, המונה וההפניה להפניות המכשיר כפי שמוצג בדיאגרמת חיבור האלקטרודה.לחץ על לחצן הפעל ובחר את שם הקובץ כדי להתחיל את הניסוי. להטביע את קצה האלקטרודה של המכשיר במזימה של חומצה פרכלורית 500 מילימולרית המכילה גם אלקטרודה נגד חוט פלטינה ואלקטרודה התייחסות גופרתי כספית. לאחר מכן חבר אלקטרודה בודדת כאלקטרודה העובדת והחל את הפרדיגמה הפועמת כדי לבלום את האלקטרודה.התחילו את הפרוטוקול המחוספס עם סדרה של פולסים להפחתת חמצון בין מינוס 0.15 וולט ל-1.9 עד 2.1 וולט ב-250 הרץ עם מחזור עבודה של אחד לאחד למשך 10 עד 300 שניות. פתח את תוכנית סטודיו ורסה עבור פוטנציוסטט. הרחב את תפריט ניסוי ובחר חדש.בחלון הנפתח 'בחר פעולה', בחרו 'מהיר פולסים פוטנציאליים' והזינו את שם הקובץ הרצוי כשתתבקשו. הקו 'פולסים פוטנציאליים מהירים' יופיע לאחר מכן תחת הכרטיסיה פעולות שיש לבצע. תחת המאפיינים של פולסים פוטנציאליים מהירים, הזן את מספר הפולסים כ- 2, פוטנציאל אחד במינוס 0.59 וולט לעומת ייחוס למשך 0.002 שניות ושניים פוטנציאליים כ- 1.56 וולט לעומת הפניה למשך 0.002 שניות.תחת מאפייני סריקה, הזן את השעה לנקודה כשנייה אחת, את מספר המחזורים כ- 50, 000 למשך 200 שניות. תחת מאפייני מכשיר, הזן את הטווח הנוכחי כ- Auto. תכנת את potentiostat עם היישום הממושך של פוטנציאל הפחתה קבוע על-ידי לחיצה תחילה על לחצן הפלוס כדי להוסיף שלב חדש.לחץ על כרונואמפרומטריה. הזן את הפוטנציאל במינוס 0.59 וולט, את הזמן לנקודה כשנייה אחת ואת משך הזמן של 180 שניות. לחץ על לחצן הפעל כדי להתחיל את החספוס.התוכנית תעצור באופן אוטומטי עם השלמת הליך ההקשה. לאחר סיום החספוס, קבע את הגידול בשטח הפנים האפקטיבי של המקרואלקטרורודס כמתואר לעיל. שרטוט המציג את יישום המתח עבור roughening הן macroelectrodes ו microelectrodes מוצג כאן.מיקרוסקופיה אופטית יכולה לשמש כדי לדמיין את ההבדל במראה של מקרואלקטרורוד מחוספס או מיקרואלקטרוניקה. בנוסף, אפיון אלקטרוכימי של פני השטח פלטינה באמצעות ספקטרוסקופיה בלתי פעילה ו voltametry מחזורי יכול להראות בבירור את שטח הפנים הפעיל מוגברת של מקרואלקטרודה מחוספס מיקרואלקטרוניקרוד. הקשר בין חספוס פני השטח לבין משך הפעימה המוחלת על מקרואלקטרודס מוצג כאן דוגמה לפרמטרים מחוספסים שונים כדי להגדיל באופן מקסימלי את שטח הפנים הפעיל של אלקטרודה עבור גיאומטריות אלקטרודה שונות מוצג כאן.השתמש באלקטרוליטים טוהר גבוה עבור מחוספס. מדללים חומצה פרכלורית בטוהר גבוה עם מים שעברו דה-יוניזציה ולהשתמש בכלי זכוכית ייעודיים בלבד. ההליך ישפר טכניקות המרוויחות משטח גבוה, כגון שיפור אותות ספקטרוסקופיה אופטיים של מינים שנספגים על פני השטח, הגדלת יעילות תגובת האלקטרוכימית ושיפור על ידי מאפייני החיישנים.גישה זו תאפשר לחוקרים לחשוף את פני השטח של אלקטרודות סרט דק עבור יישומים רבים ושונים מבלי להתפשר על השלמות המבנית או על החיים של האלקטרודה. חומצה על-כלורית מסוכנת. כאשר עובדים עם זה reagent, להשתמש בכל ציוד מגן אישי המתאים רק להתמודד עם מכסה המנוע אדים.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

מדידת אלקטרוכימיות הדינמית של יוני כלוריד

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

עכבה אלקטרוכימי ספקטרוסקופיה ככלי הערכה מתמדת קצב אלקטרוכימי

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

סינתזה של פלטינה וניקל Nanowires ואופטימיזציה לביצועים הפחתת חמצן

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

סינתזה של נקבובי בריום חומצה טיטנית סרט דק וייצוב תרמי של שלב Ferroelectric על ידי זן נקבוביות-Induced

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

גולד ננו-חלקיק שונה סיבי פחמן מיקרואלקטרודות לגילוי משופר נוירוכימי

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

תא תרמוכימי אסימטרית לקצירת חום בדרגה נמוכה תחת פעולת איזותרמי

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

השפעת הפרמטרים של אנוזציה על השכבה הדיאלקטרי של תחמוצת האלומיניום של טרנזיסטורים הסרט דק

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

הייצור של סרטים דקים כסף/אלקטרודות כלוריד כסף עם מבוקרת דק שכבה אחת כסף כלוריד

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

פעילות אלקטרוכימית משטח תבוצע של ננו-חומרים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוכימי של כוח אטומי היברידי (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

שיטת סינתזה בתבנית מלח עבור מק'בים מקרו-צינורות מבוססי פלטינה נקבוביים

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