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 gjerne takke Lawrence Livermore National Laboratory ' s Center for bioteknologi for støtte under utarbeidelsen av dette manuskriptet. Professor Loren Frank er vennlig anerkjent for sitt samarbeid med gruppen som har aktivert fabrikasjon og design av tynn-film PT Microarrays diskutert i ovennevnte arbeid. Dette arbeidet ble utført i regi av det amerikanske Department of Energy av Lawrence Livermore nasjonale laboratorium under kontrakt DE-AC52-07NA27344 og finansiert av lab regissert forskning og utvikling Award 16-ERD-035. INTERVJU IM løslate intervju-JRNL-762701.

FORSIKTIG: ta kontakt med alle relevante sikkerhetsdatablad (SDS) før bruk. Flere av kjemikaliene som brukes i denne protokollen er akutt giftig, kreftfremkallende, oksiderende og eksplosive når de brukes i høye konsentrasjoner. Nanomaterialer kan ha flere farer i forhold til sin bulk motstykke. Bruk all hensiktsmessig sikkerhetspraksis når du utfører denne protokollen, inkludert bruk av tekniske kontroller (avtrekks hette) og personlig verneutstyr (vernebriller, hansker, laboratoriefrakk, full lengde bukser, lukket...

<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 elektrokjemiske roughening av Thin-Film macroelectrodes og microelectrodes er mulig med oksidasjon-reduksjon pulserende. Denne enkle tilnærmingen krever flere viktige elementer for å destruktiv gjøre ujevn Thin-Film elektroder. I motsetning til folier kan roughening av tynne metall filmer føre til prøve ødeleggelse hvis parametrene ikke er riktig valgt. Kritiske parametre for roughening prosedyren er puls amplitude, varighet og frekvens. I tillegg sikrer elektroden renslighet og perklorsyreblank syre renhet fø...

Nesten fem ti år siden, den første observasjon av overflaten forbedret Raman spektroskopi (SERS) skjedde på elektrokjemisk ru sølv1. Elektrokjemiske roughening av metall folier er fortsatt attraktiv i dag på grunn av sin enkelhet over andre roughening metoder2,3 og dens nytte i mange programmer som å forbedre aptamer sensorer4, forbedre neural sonder5, og forbedre vedheft til metall underlag6. Elektrokjemiske roughening metoder finnes for mange bulk metaller1,5,7,8,9,10. Inntil nylig var det imidlertid ingen rapport om anvendelsen av elektrokjemiske roughening til tynne (hundrevis av nanometer tykke) metall filmer6, til tross for utbredelsen av microfabricated tynn-film metall elektroder i en rekke felt.
Etablerte metoder for å gjøre ujevn tykke platina (PT) elektroder5,8 delaminate tynne-film PT elektroder6. Ved modulerende hyppigheten av roughening prosedyren og elektrolytt som brukes for roughening, Ivanovo et al. demonstrert PT tynn-film roughening uten delaminering. At publikasjonen fokuserte på å bruke denne nye tilnærmingen for å øke arealet av platina opptak og stimulering elektroder på microfabricated nevrale sonder. De ru elektrodene ble demonstrert for å forbedre opptak og stimulering ytelse og forbedre vedheft av elektrokjemisk avsatt filmer og forbedre Biosensor følsomhet6. Men denne tilnærmingen også forbedrer overflate rensing av microfabricated elektrode arrays og forbedrer egenskapene til tynn-film elektroder for andre sensor applikasjoner (f. eks, aptasensors) også.
Tilnærmingen til gjøre ujevn Thin-Film macroelectrodes (1,2 mm diameter) og microelectrodes (20 μm diameter) er beskrevet i følgende protokoll. Dette inkluderer utarbeidelse av elektrode overflaten for roughening og hvordan man karakteriserer elektroden. Disse trinnene er presentert sammen med tips om hvordan du optimaliserer roughening prosedyren for annen elektrode geometri og de viktigste faktorene for å sikre en elektrode er ru destruktiv.

<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 protokollen demonstrerer en metode for elektrokjemiske roughening av tynn-film platina elektroder uten fortrinnsrett oppløsning på korn grensene av metallet. Ved hjelp av denne metoden, en sprekk gratis, tynn-film macroelectrode overflate med opptil 40 ganger økning i aktiv overflateområdet ble innhentet. Roughening er lett å gjøre i en standard elektrokjemiske karakterisering laboratorium og inkludert anvendelse av spennings pulser etterfulgt av utvidet anvendelse av en reductive penning i en perklorsyreblank syre løsning. Protokollen omfatter den kjemiske og elektrokjemiske utarbeidelse av både en macroscale (1,2 mm diameter) og Mikroskala (20 μm diameter) platina plate elektrode overflate, roughening elektroden overflaten og karakteriserer virkningene av overflaten roughening på et aktivt overflate område for elektroden. Dette elektrokjemiske karakterisering inkluderer syklisk voltammetri og impedans spektroskopi og er demonstrert for både macroelectrodes og microelectrodes. Roughening øke elektrode aktiv overflateareal, reduserer elektrode impedans, øker platina lade injeksjon grenser til de av titan nitride elektroder av samme geometri og forbedrer underlag for vedheft av elektrokjemisk avsatt filmer .

Et skjematisk viser spennings applikasjonen for roughening både macroelectrodes og microelectrodes er vist i figur 2. Optiske mikroskopi kan brukes til å visualisere forskjellen i utseendet til en ru macroelectrode (Figur 3) eller Microelectrode (Figur 4). I tillegg kan elektrokjemiske karakterisering av PT-overflaten ved hjelp av impedans spektroskopi og syklisk voltammetri lett vise det økte akt...

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 protokollen demonstrerer en metode for elektrokjemiske roughening av tynn-film platina elektroder uten fortrinnsrett oppløsning på korn grenser. Elektrokjemiske teknikker for syklisk voltammetri og impedans spektroskopi er demonstrert for å karakterisere disse elektrode overflatene.

Elektrokjemiske Roughening av Thin-Film Platinum makro og Microelectrodes

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

Vår protokoll videre utvikler en eksisterende tilnærming som brukes i løpet av de siste fire tiårene, utvider anvendelsen av elektrokjemisk roughening til tynne filmer, og åpner døren for miniatyrisering. Ved å øke overflatearealet av platinaelektroder uten ekstra belegg, er enhetene mer robuste og kan vare lenger enn en belagt enhet for elektrisk stimulering. Vi har jobbet med mange forskjellige elektrodegeometrier og funnet ut at parametere som elektrodestørrelse, form og layout påvirker roughening.Vi oppfordrer forskere til å variere pulserende parametere for sine spesifikke elektroder. Først senker du elektrodespissen på en enhet i en 500 millimolar perklorsyreløsning som også inneholder en platinatrådtellerelektrode og kvikksølvsulfatreferanseelektrode. Koble flere korte elektroder av en multielektrodeenhet sammen som arbeidselektroden.Deretter kobler du arbeids-, teller- og referanseelektrodene til en potentiostat. For å elektrokjemisk rense overflaten av elektrodene ved repeterende potensielle sykling, først åpne EC Lab programvare av potensiostat. Hvis du vil bruke sykliske voltamagrammer, eller CV-er, på elektrodene, trykker du på plusstegnet for å legge til den elektrokjemiske teknikken under Eksperiment-fanen.Sett inn teknikker vises i popup-vinduet. Klikk på Elektrokjemiske teknikker. Når det utvides, klikk på Voltamperometric Techniques.Når det utvides, klikk på Syklisk Voltametry. Fyll ut de riktige parameterne i eksperimentvinduet. Under Avanserte innstillinger for sikkerhet velger du elektrodetilkoblingene som CE til jord.Trykk på Kjør-knappen, og velg filnavnet for å starte eksperimentet. Utfør repeterende potensielle sykluser til voltamograms visuelt ser ut til å overlappe fra en syklus til den neste, som vanligvis oppstår etter 50 til 200 CVer. For å utføre den elektrokjemiske karakteriseringen, senk elektrodespissen av enheten i et beger av deoksygenated 500 millimolar perklorsyre som også inneholder en platinatrådtellerelektrode og kvikksølvsulfatreferanseelektrode.Under Eksperiment-fanen i EC Lab-programvaren trykker du på plusstegnet for å legge til den elektrokjemiske teknikken. Sett inn teknikker vises i popup-vinduet. Klikk på Elektrokjemiske teknikker.Når det utvides, klikk på Voltamperometric Techniques. Når det utvides, klikk på Syklisk Voltametry. Fyll ut de riktige parameterne i eksperimentvinduet.Under Avanserte sikkerhetsinnstillinger velger du elektrodetilkoblingene som CE til bakken. Koble arbeids-, teller- og referanseelektrodene til instrumentledningene som vist på elektrodetilkoblingsdiagrammet. Trykk på Kjør-knappen, og velg filnavnet for å starte eksperimentet.Utfør repeterende potensielle sykluser til voltamograms visuelt ser ut til å overlappe fra en syklus til den neste. Hvis de to katodiske toppene på en platina-CV er dårlig løst, må du anslå elektrodeoverflaten fra kapastantene på elektrodeløsningsgrensesnittet. For å måle impedansspektra til en enkelt elektrode under åpne kretsforhold, må du først senke elektrodespissen på enheten i PBS som også inneholder en platinatrådtellerelektrode og kvikksølvsulfatreferanseelektrode.Koble til én elektrode om gangen som arbeidselektroden. Under Eksperiment-fanen i EC Lab-programvaren trykker du på plusstegnet for å legge til den elektrokjemiske teknikken. Sett inn teknikker vises i popup-vinduet.Klikk på Elektrokjemiske teknikker. Når det utvides, klikker du på Impedance Spectroscopy. Når det utvides, klikk på Potentioelektrokjemisk Impedance Spectroscopy.Fyll ut de riktige parameterne i eksperimentvinduet. Under Avanserte sikkerhetsinnstillinger velger du elektrodetilkoblingene som CE til bakken. Koble arbeids-, teller- og referanseelektrodene til instrumentledningene som vist på elektrodetilkoblingsdiagrammet.Trykk på Kjør-knappen, og velg filnavnet for å starte eksperimentet. Senk elektrodespissen på enheten i et beger på 500 millimolar perklorsyre som også inneholder en platinatrådtellerelektrode og kvikksølvsulfatreferanseelektrode. Koble deretter en individuell elektrode som arbeidselektroden og påfør det pulserende paradigmet for å gjøre elektroden tøffere.Begynn roughening protokollen med en rekke oksidasjonsreduksjonspulser mellom minus 0,15 volt og 1,9 til 2,1 volt ved 250 Hertz med en driftssyklus på en til en i 10 til 300 sekunder. Åpne Versa Studio-programmet for Par potentiostat. Utvid Eksperiment-menyen, og velg Ny.I popup-vinduet Velg en handling velger du Raske potensielle pulser og skriver inn ønsket filnavn når du blir bedt om det. Linjen Raske potensielle pulser vises deretter under kategorien Handlinger som skal utføres. Under Egenskaper for raske potensielle pulser angir du antall pulser som 2, potensiell en som minus 0,59 volt versus referanse i 0,002 sekunder og potensielle to som 1,56 volt versus referanse i 0,002 sekunder.Under Skanneegenskaper angir du klokkeslettet per punkt som ett sekund, antall sykluser som 50 000 for en varighet på 200 sekunder. Under Instrumentegenskaper angir du gjeldende område som Auto. Programmer potensiostat med langvarig bruk av et konstant reduksjonspotensial ved først å trykke på plussknappen for å sette inn et nytt trinn.Klikk på Chronoamperometry. Angi potensialet som minus 0,59 volt, tiden per punkt som ett sekund, og varigheten som 180 sekunder. Trykk på Kjør-knappen for å starte roughening.Programmet stopper automatisk når roughening prosedyren er fullført. Etter at roughening er ferdig, bestemme økningen i effektive overflateareal av makroelektrodene som tidligere beskrevet. En skjematisk som viser spenningsprogrammet for roughening både makroelektroder og mikroelektroder er vist her.Optisk mikroskopi kan brukes til å visualisere forskjellen i utseendet på en ruet makroelektrod eller mikroelektrod. I tillegg kan elektrokjemisk karakterisering av platinaoverflaten ved hjelp av impedansspektroskopi og syklisk voltametry tydelig vise det økte aktive overflatearealet til en ruet makroelektrorod og mikroelekrod. Forholdet mellom overflatereffhet og varigheten av pulserende påført makroelektroder vises her Et eksempel på ulike roughening parametere for å maksimalt øke elektrodeaktivt overflateareal for ulike elektrodegeometrier er vist her.Bruk elektrolytter med høy renhet for roughening. Fortynn perklorsyre med høyt renhetsinnhold med deionisert vann og bruk kun dedikert glass. Prosedyren vil forbedre teknikker som drar nytte av høyt overflateareal, for eksempel å forbedre optiske spektroskopisignaler av overflateabsorberte arter, øke elektrokjemisk reaktanteffektivitet og forbedre av sensorers egenskaper.Denne tilnærmingen vil tillate forskere å grov overflaten av tynnfilmelektroder for mange forskjellige applikasjoner uten å gå på akkord med elektrodens strukturelle integritet eller levetid. Perklorsyre er farlig. Når du arbeider med denne reagensen, bruk alt passende personlig verneutstyr og bare håndter i en røykhette.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

Dynamisk Elektrokjemisk Måling av kloridioner

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

Elektrokjemiske impedans spektroskopi som et verktøy for elektrokjemiske Rate 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 av Platinum-nikkel Nanowires og optimalisering for oksygen ytelse

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

Syntese av porøse Barium Titanate tynn Film og termisk stabilisering av Ferroelectric fase av porøsitet-indusert 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

Gullet Nanopartikkel modifisert karbon fiber Microelectrodes for forsterket nevrokjemiske oppdagelsen

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 termoelektrokjemisk celle for høsting lavverdig varme under isothermal drift

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 av anodiseringparametere på aluminiumoksiddielektrisk lag av tynnfilmtransistorer

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

Fabrikasjon av tynnfilm sølv/sølvkloridelektroder med finstyrt enkeltlags sølvklorid

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

Probing overflate elektrokjemisk aktivitet av nanomaterialer ved hjelp av en hybrid atomkraft mikroskop-skanning elektrokjemisk 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 saltmalt syntesemetode for porøse platinabaserte makrostråler og makrorør

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