Name: probing surface electrochemical activity of nanomaterials using a hybrid atomic force microscope-scanning electrochemical microscope (afm-secm)
Uploaded: 2021-02-10T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Probing Surface Electrochemical Activity of Nanomaterials using a Hybrid Atomic Force Microscope-Scanning Electrochemical Microscope AFM-SECM at JoVE.com

يتم تمويل هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (رقم الجائزة: 1756444) عبر الواجهات البيولوجية والبيئية لمواد النانو، والمعهد الوطني للأغذية والزراعة التابع لوزارة الزراعة الأميركية، ومشروع AFRI [2018-07549] واتفاقية المساعدة رقم 83945101-0 التي تمنحها وكالة حماية البيئة الأمريكية لمعهد نيوجيرسي للتكنولوجيا. ولم تستعرضه وكالة حماية البيئة رسميا. والآراء التي أعرب عنها في هذه الوثيقة هي آراء مؤلفين فقط ولا تعكس بالضرورة آراء الوكالة. لا تؤيد وكالة حماية البيئة أي منتجات أو خدمات تجارية مذكورة في هذا المنشور. كما يشكر المؤلفون برنامج البحث والابتكار الجامعي (URI) المرحلة 1 والمرحلة الثانية في معهد نيوجيرسي للتكنولوجيا.

1. إعداد العينة
<ol><li>
إعداد الأوجه Cu2O الجسيمات النانوية وترسب على ركيزة السيليكون
	<ol>
<li>حل 0.175 غرام من CuCl2∙ 2H2O (99.9٪) إلى 100 مل من المياه deionized (DI) لتوليد محلول مائي من 10 M M CuCl2.</li>
		<li>إضافة 10.0 مل من 2.0 M NaOH و 10 مل من 0.6 M حمض الأسكوربيك دروبيشن في محلول CuCl2.</li>
		<li...

تم وصف تقنية AFM-SECM مجتمعة التي تمكن التصوير متعدد الوسائط عالي الدقة في هذا البروتوكول. تسمح هذه التقنية برسم خريطة للتضاريس في وقت واحد مع تيار SECM الذي تم جمعه أو تعيينه على جسيمات نانوية واحدة أو فقاعات نانوية. وأجريت تجارب باستخدام مسابر تجارية. وقد صممت هذه المسابير لتوفير التوافق الكي?...

يمكن توصيف السلوك الكهروكيميائية (المفوضية الأوروبية) توفير رؤى نقدية في الحركية وآليات ردود الفعل بين البينية في مجالات متنوعة، مثل البيولوجيا1،2،الطاقة3،4،تركيب المواد5،6،7،والعملية الكيميائية8،9. عادة ما يتم إجراء قياسات EC التقليدية بما في ذلك التحليل الطيفي للمعاوقة الكهروكيميائية10، وطرق الضوضاء الكهروكيميائية11، والتحليق المتقطع الجلفانوستيكي12، وقياس فولتامتري13 الدوري على نطاق مجهري وتوفر استجابة سطحية متوسطة. وبالتالي، من الصعب استخراج معلومات حول كيفية توزيع النشاط الكهروكيميائية عبر سطح، ولكن خصائص السطح على نطاق محلي في النانو مهمة بشكل خاص حيث يتم استخدام المواد النانوية على نطاق واسع. ولذلك، فإن التقنيات الجديدة القادرة على التقاط المعلومات المتعددة الأبعاد النانوية والكيمياء الكهربائية في وقت واحد مرغوبة للغاية.
المسح المجهري الكهروكيميائية (SECM) هو تقنية تستخدم على نطاق واسع لقياس النشاط الكهروكيميائية المترجمة من المواد في المقاييس الدقيقةوالنانوية 14. عادة، SECM يستخدم microelectrode فائقة كمسبار للكشف عن الأنواع الكيميائية الكهربائية لأنها تفحص سطح عينة لحل مكانيا خصائص الكهروكيميائية المحلية15. يتم إنتاج التيار المقاس في المسبار عن طريق تقليل (أو أكسدة) الأنواع الوسيطة ، وهذا التيار هو مؤشر على التفاعل الكهروكيميائية على سطح العينة. وقد تطورت SECM بشكل كبير بعد إنشائها الأولى في عام 198916،17 ولكن لا يزال يواجه تحديا من قبل اثنين من القيود الرئيسية. نظرا لأن إشارات EC حساسة عادة لخصائص التفاعل بين الركائز ، فإن أحد قيود SECM هو أن الحفاظ على المسبار على ارتفاع ثابت يمنع الارتباط المباشر للنشاط الكهروكيميائية مع المناظر الطبيعية السطحية ، بسبب التواء التضاريس مع معلومات EC التي تم جمعها18. ثانيا، من الصعب على نظام SECM التجاري الحصول على دقة صورة دون ميكرومتر (μm) حيث يتم تحديد الدقة المكانية جزئيا من خلال أبعاد المسبار ، والتي تقع على مقياس ميكرومتر19. لذلك، تستخدم الأقطاب النانوية، الأقطاب الكهربائية التي يبلغ قطرها في نطاق نانومتر، بشكل متزايد في SECM لتحقيق دقة أقل من مقياس دون ميكرومتر20،21،22،23.
لتوفير ثابت تلميح الركيزة التحكم عن بعد والحصول على أعلى القرار الكهروكيميائية المكانية، وقد استخدمت العديد من التقنيات الهجينة من SECM، مثل تحديد المواقع التوصيل أيون24،القص قوة تحديد المواقع25،بالتناوب الحالي SECM26،والقوة الذرية المجهرية (AFM) تحديد المواقع. ومن بين هذه الأجهزة، أصبح دمج نظام تحديد المواقع AFM (AFM-SECM) نهجا واعدا للغاية. وبما أن AFM يمكن أن توفر مسافات ثابتة للركيزة، فإن تقنية AFM-SECM المتكاملة تمكن من الحصول المتزامن على المعلومات الهيكلية والكهروكيميائية السطحية النانوية من خلال رسم الخرائط أو مسح العينة بنصائح AFM الحادة. منذ أول عملية ناجحة من AFM-SECM من قبل ماكفيرسون وأونوين في عام 199627، تم تحقيق تحسينات كبيرة على تصميم التحقيق وتصنيعه ، فضلا عن تطبيقاته في مختلف مجالات البحث مثل الكيمياء الكهربائية في العمليات الكيميائية والبيولوجية. على سبيل المثال، تم تنفيذ AFM-SECM لتصوير أسطح المواد المركبة، مثل الجسيمات النانوية المعدنية النبيلة28،والأقطاب الكهربائية الوظيفية أو المستقرة الأبعاد29،30، والأجهزة الإلكترونية31. AFM-SECM يمكن تعيين المواقع النشطة كيميائيا من الصورة الحالية تلميح.
ويمكن أيضا أن يتحقق في وقت واحد القياسات الطبوغرافية والكهروكيميائية من خلال تقنيات أخرى مثل موصل AFM32،33،34،35، الكهروكيميائية AFM (EC - AFM)36،37،38،39، أيون المسح الضوئي conductance المجهر المسح المجهري الكهروكيميائية (SICM- SECM)24،40، ومسح المجهرية الخلايا الكهروكيميائية (SECCM)41،42 وقد نوقشت المقارنة بين هذه التقنيات في ورقة استعراض1. وكان الهدف من العمل الحالي هو استخدام SECM-AFM لإظهار رسم الخرائط الكهروكيميائية والقياس على المواد النانوية ذات الأوجه البلورية أكسيد الكروبروس والفقاعات النانوية في الماء. يتم تصنيع المواد النانوية ذات الأوجه على نطاق واسع لمحفزات أكسيد المعادن في تطبيقات الطاقة النظيفة لأن الجوانب ذات السمات البلورية المميزة لها هياكل ذرية سطحية مميزة وتهيمن بشكل أكبر على خصائصها الحفازة. وعلاوة على ذلك، قمنا أيضا بقياس ومقارنة السلوك الكهروكيميائية في واجهات السائل / الغاز للفقاعات النانوية السطحية (NBs) على ركائز الذهب. NBs هي فقاعات بقطر <1 ميكرومتر (المعروف أيضا باسم فقاعات فائقة الدقة)43، وأنها تثير العديد من الخصائص المثيرة للاهتمام44،45، بما في ذلك أوقات الإقامة الطويلة في الحلول46،47 وكفاءة عالية لنقل كتلة الغاز46،48. وعلاوة على ذلك، فإن انهيار NBs يخلق موجات الصدمة وتشكيل الجذور الهيدروكسيل (•OH)49،50،51،52. قمنا بقياس التفاعل الكهروكيميائية من NBs الأكسجين في الحل لفهم أفضل للخصائص الكيميائية الأساسية لNBs.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atomic force microsopy</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>Dimenison Icon</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bipotentiostat</td>
			<td>CH Instruments, Inc.</td>
			<td>CHI 700E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Materials</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon wafer</td>
			<td>TED PELLA, Inc.</td>
			<td>16013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fresh gold plates</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>model 119-017-307</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PF-SECM-AFM probes</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>990-050138</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PF-SECM strain-release module</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>840-012-724</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PF-SECM Probe Holder</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>900-050121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PF-SECM Chuck</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>PF-SECM Chuck</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PF-SECM O-ring</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>598-000-106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PF-SECM cover glass, SECM Cell</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>900-050137</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EC Cell Assy</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>932-017-300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ESD Field Service</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>490-000-066</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PF-SECM Boot</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>900-050136</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring connector block</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>900-050524</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PFSECM Tweezers</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cable, SECM Tip module</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>468-050171</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ag wire</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>249-000-056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pt wire</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>248-000-004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hard sharp wire</td>
			<td>Bruker, CA</td>
			<td>TT-ECM10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubular ceramic membrane</td>
			<td>Refracton</td>
			<td>WFA0.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper(II) chloride dihydrate</td>
			<td>ACROS Organics</td>
			<td>AC315281000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Hydroxide</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>S318-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ascorbic Acid</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>A61-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epoxy</td>
			<td>Loctite</td>
			<td>Instant Mix</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Chloride</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>P217-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexaammineruthenium(III) chloride</td>
			<td>ACROS Organics</td>
			<td>AC363342500</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

probing surface electrochemical activity of nanomaterials using a hybrid atomic force microscope-scanning electrochemical microscope (afm-secm)

يستخدم المسح المجهري الكهروكيميائية (SECM) لقياس السلوك الكهروكيميائية المحلية من السائل / الصلبة والسائلة / الغاز والسائل / السائل واجهات السائل / السائل. يعد المجهر للقوة الذرية (AFM) أداة متعددة الاستخدامات لتوصيف البنية المجهرية والنانوية من حيث التضاريس والخصائص الميكانيكية. ومع ذلك، يوفر SECM التقليدية أو AFM معلومات محدودة حل أفقيا على الخصائص الكهربائية أو الكهروكيميائية على مقياس النانو. على سبيل المثال، من الصعب حل نشاط سطح المواد النانوية على مستويات الوجه البلوري من خلال أساليب الكيمياء الكهربائية التقليدية. هذه الورقة تقارير تطبيق مزيج من AFM وSECM، وهي AFM-SECM، للتحقيق في النشاط الكهروكيميائية السطحية النانوية مع الحصول على بيانات طوبوغرافية عالية الدقة. وهذه القياسات حاسمة لفهم العلاقة بين البنية النانوية ونشاط التفاعل، وهو أمر وثيق الصلة بمجموعة واسعة من التطبيقات في علوم المواد وعلوم الحياة والعمليات الكيميائية. ويتجلى تعدد استخدامات الجسيمات النانوية المجمعة AFM-SECM من خلال رسم خرائط للخصائص الطبوغرافية والكهروكيميائية للجسيمات النانوية ذات الأوجه (NPs) والفقاعات النانوية (NBs) على التوالي. بالمقارنة مع التصوير SECM المبلغ عنها سابقا من الهياكل النانوية، وهذا AFM-SECM تمكن التقييم الكمي للنشاط السطحي المحلي أو التفاعل مع ارتفاع دقة رسم الخرائط السطحية.

التضاريس والتصوير الحالي ل ONBs بواسطة AFM-SECM
الدراسات السابقة التي تميزت NBs مع AFM ذكرت فقط صور التضاريس للكشف عن حجم وتوزيع NBs شلت على ركيزة صلبة56،57. التجارب هنا كشفت عن معلومات مورفولوجية وكهركيميائية على حد سواء. يمكن تحديد فقاعات الأ?...

Watch this Scientific Journal Video about Probing Surface Electrochemical Activity of Nanomaterials using a Hybrid Atomic Force Microscope-Scanning Electrochemical Microscope AFM-SECM at JoVE.com

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

يمكن استخدام المجهر للقوة الذرية (AFM) جنبا إلى جنب مع المسح المجهري الكهروكيميائية (SECM) ، أي AFM-SECM ، للحصول في وقت واحد على معلومات طوبوغرافية وكهركيميائية عالية الدقة على أسطح المواد على مقياس النانو. وهذه المعلومات حاسمة لفهم الخصائص غير المتجانسة (مثل التفاعل والعيوب ومواقع التفاعل) على الأسطح المحلية للمواد النانوية والأقطاب الكهربائية والمواد الحيوية.

فحص النشاط الكهروكيميائية السطحية للمواد النانوية باستخدام المجهر الكهروكيميائية المسح المجهري للقوة الذرية الهجينة (AFM-SECM)

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

هذا البروتوكول الموظفين تقنية قوية ومبتكرة ما يسمى المجهر القوة الذرية إلى جانب المجهر المسح الضوئي الكهربائية الكيميائية التي هي AFM-SECM لمسح المعلومات المورفولوجية والكهروكيميائية على المواد النانوية الأوجه والفقاعات النانوية في الماء. AFM-SECM قادرة على رسم خرائط سطح تفاعلي كيميائيا على أساس معلومات سرية الصور الحالية، وأيضا تمكين الحصول في وقت واحد من الهياكل السطحية النانوية ومعلومات الكيمياء الكهربائية على مواد العينة. يتطلب إعداد العينة لهذه الطريقة أن يتم شل حركة الجسيمات الصلبة على الركيزة تماما وأن الروابط بين العينات والركائز تضمن الموصلية الكهربائية.اختيار وسيط ريدوكسي أمر بالغ الأهمية أيضا. أكثر من ذلك ، من الضروري أن تظهر المظاهرة حقا أنها عقدت في إطار عملية مخصصة ومنفصلة في هذا البروتوكول مثل أنظمة إعداد العينات التي تحدث في إطار عملية التصوير. إيداع 10 ميكرولتر من الايبوكسي على رقاقة السيليكون تنظيفها باستخدام طرف ماصة والبلاط مع شريحة زجاجية نظيفة.بعد حوالي خمس دقائق، إسقاط 10 ميكرولترات من تعليق أكسيد النحاس النانوي على ركائز رقائق السيليكون المغلفة الايبوكسي. ثم فراغ الجافة الركيزة في 40 درجة مئوية أو ست ساعات. لإعداد فقاعات نانوية الأكسجين مباشرة حقن الأكسجين المضغوط من خلال غشاء السيراميك أنبوبي في الماء deionized.إيداع 1.8 ملليلتر من تعليق nanobubble على ركيزة الذهب في خلية عينة الكهروكيميائية وتثبيته لمدة 10 دقائق. استبدال قطعة عينة موجودة بقطعة SECM. ثم المسمار في مكان باستخدام اثنين M3، 6 مم مأخذ الرأس كاب مسامير ومفتاح سداسي 2.5 ملليمتر.قم بتثبيت وحدة تحرير الضغط على الماسح الضوئي AFM وتوصيله بموصل القطب الكهربائي العامل على كتلة موصل الربيع باستخدام كابل تمديد. انقر نقرا مزدوجا فوق رمزي البرنامج لتهيئة نظام AFM وواجهة التحكم potentiostat. قم بإعداد حقل التفريغ الكهروستاتيكي، وحزمة السطح بما في ذلك لوحة مضادة للساكنة، وموقف مسبار واقي للإفرازات الكهروستاتيكية، وقفازات مضادة للساكنة يمكن ارتداؤها وحزام معصم.لمنع الماسح الضوئي AFM من التعرض للسائل، استخدم تمهيد واقي أثناء اختبار AFM-SECM. وضع حامل التحقيق على موقف التحقيق واقية التفريغ الكهربائي واستخدام زوج من ملاقط بلاستيكية لإرفاق التمهيد واقية لحامل تلميح. ثم محاذاة قطع صغيرة في التمهيد واقية إلى الشق في حامل التحقيق.فتح مربع من تحقيقات AFM-SECM مع ملاقط تلميح والاستيلاء على التحقيق من كلا الجانبين من الأخادم. استخدام القرص القابض لعقد حامل التحقيق على المنصة ووضع سلك التحقيق في حفرة من الموقف. ثم قم بتمرير المسبار إلى فتحة حامل المسبار.بعد أن يكون المسبار داخل الفتحة، استخدم الطرف المسطح من الملاقط لدفعه للداخل. إرفاق حامل التحقيق كله إلى الماسح الضوئي واستخدام ملاقط تلميح PTFE للاستيلاء على السلك الحق تحت حلقة النحاس وتوصيله إلى وحدة. ثم ضع الماسح الضوئي مرة أخرى إلى حمامة.ضع خلية العينة الكهروكيميائية التي تم تجميعها مسبقا مع عينة الاختبار على النقطة المركزية لقطعة SECM. ثم قم بتوصيل القطب المرجعي الزائف والقطب العداد إلى كتلة موصل الربيع. في برنامج AFM-SECM، حدد SECM PeakForce QNM لتحميل مساحة العمل.في الإعداد، قم بتحميل مسبار SECM ثم قم بمحاذاة الليزر إلى الطرف باستخدام محطة محاذاة. انتقل إلى التنقل وحرك الماسح الضوئي إلى الأسفل ببطء للتركيز على سطح العينة. ضبط موضع خلايا العينة الكهروكيميائية قليلا للتأكد من أن الماسح الضوئي لا يلمس الغطاء الزجاجي لخلية العينة أثناء الحركة.بعد التركيز على العينة، انقر فوق تحديث موضع Engage الأعمى. انقر فوق ، نقل إلى إضافة موضع السائل وإضافة ما يقرب من 1.8 ملليلتر من الحل المخزن المؤقت في الخلية عينة. التأكد من أن مستوى الحل أقل من الغطاء الزجاجي وأن الأسلاك مغمورة في الحل ، استخدم ماصة لإثارة الحل لإزالة أي فقاعات والانتظار لمدة خمس دقائق.انقر فوق ، انتقل إلى موقف المشاركة العمياء التي ستجعل تلميح الانتقال مرة أخرى إلى حل العازلة. ضبط الليزر قليلا للتأكد من محاذاة الليزر على الطرف. افتح برنامج محطة العمل الكهروكيميائية وانقر فوق الأمر تقنية على شريط الأدوات لفتح محدد التكنولوجيا.حدد فتح الدائرة المحتملة الوقت واستخدام الإعداد الافتراضي لتشغيل قياس OCP التي ينبغي أن تكون صفر تقريبا ومستقرة. انقر فوق الأمر تقنية مرة أخرى وحدد قياس فولتامتري الحلقي ثم أدخل المعلمات فولتامتري دوري والمضي قدما في التصوير SECM. العودة إلى برنامج AFM-SECM وانقر فوق ، إشراك.اختيار التالي كرونوامبرومتري وتعيين المعلمات كرونوامبيرومتري مع في البداية كما ناقص 0.4 فولت عرض النبض كما 1000 ثانية ونفس الحساسية كما مسح السيرة الذاتية. مع تشغيل البرنامج، والعودة إلى برنامج AFM-SECM تحقق من القراءة في الوقت الحقيقي على الرسم البياني الشريط وانقر على البداية. حفظ الصور في برنامج AFM-SECM.باستخدام خلية العينة الكيميائية الكهربائية كحاوية مياه نظيفة، قم بتحريك الطرف داخل وخارج السائل باستخدام وظائف المشاركة العمياء في لوحة الملاحة، وتغيير الماء ثلاث مرات. ثم استخدم مناديل نظيفة لإزالة المياه المتبقية بعناية من حامل المسبار ووضع المسبار مرة أخرى في مربع التحقيق. وقد استخدم هذا البروتوكول لتوصيف فقاعات النانو الأكسجين الفردية، والكشف عن كل من المعلومات المورفولوجية والكهروكيميائية.توضح مقارنة التضاريس والصورة الحالية العلاقة بين مواقع الفقاعات النانوية والبقع الحالية. تظهر هنا التضاريس والصور الحالية للجسيمات النانوية لأكسيد النحاس. تشير الصورة الحالية للطرف إلى أن الجسيمات النانوية المرئية في صورة التضاريس ترتبط بتيار كهربائي واضح.في حين أن التيار الخلفي يتوافق مع ركيزة السيليكون المسطحة. فيما يلي خمسة منحنيات قياس فولتامتري دوري تمثيلية لطرف AFM-SECM على بعد ملليمتر واحد تقريبا من الركيزة. لم ينخفض الانتشار محدودة طرف تيار مع وقت.يتم رسم التغييرات الحالية تلميح كما تلميح تقترب من سطح العينة هنا. اقترب طرف AFM-SECM من سطح الركيزة في اتجاه Z حتى وصل إلى نقطة محددة تشير إلى ملامسة ركيزة الطرف المادي أو الانحناء. عندما يتأكد هذا البروتوكول من أن الجسيمات الصلبة معطلة كركيزة ، فهي مزودة تماما بالموصلية الكهربائية ولا توجد فقاعات في المحلول في خلية العينة.طريقة إعداد العينة ذات صلة بمجموعة أوسع من التطبيقات التي تنطوي على المواد النانوية ، وخاصة بالنسبة لتوصيف المواد النانوية. ويمكن استخدام تقنية AFM-SECM للحصول على التضاريس المتزامنة وصورة الكيمياء الكهربائية على مقياس النانو وهو أمر مهم في تطوير وتطبيق المواد النانوية في مجالات البحث مثل علوم المواد والكيمياء وعلوم الحياة.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

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 ...

A Protocol for Electrochemical Evaluations and State of Charge Diagnostics of a Symmetric Organic Redox Flow Battery

بروتوكول لالكهروكيميائية التقييمات والدولة من تهمة تشخيص ومتماثل العضوية الأكسدة والاختزال تدفق البطارية

Redox flow batteries have been considered as one of the most promising stationary energy storage solutions for improving the reliability of the power grid ...

Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation

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). ...

Phthalic Acid Ester-Binding DNA Aptamer Selection, Characterization, and Application to an Electrochemical Aptasensor

اختيار ابتمر الحمض النووي ملزم إستر حامض فثاليك وتوصيف وتطبيق أبتاسينسور الكهروكيميائية

Phthalic acid esters (PAEs) areone of the major groups of persistent organic pollutants. The group-specific detection of PAEs is highly desired due to the ...

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

التوليف والأوصاف الأداء من المعادن الانتقالية ذرة واحدة محفز للحد من2 CO الكهروكيميائية

This protocol presents both the synthesis method of the Ni single atom catalyst, and the electrochemical testing of its catalytic activity and selectivity ...

An Electrochemical Cholesteric Liquid Crystalline Device for Quick and Low-Voltage Color Modulation

الكهروكيميائية Cholesteric سائلة بلورية جهاز لتعديل لون سريعة والجهد المنخفض

We demonstrate a method for fabricating a prototype reflective display device that contains cholesteric liquid crystal (LC) as an active component. The ...

Electrochemical Roughening of Thin-Film Platinum Macro and Microelectrodes

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

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 ...

Atomic Force Microscopy Combined with Infrared Spectroscopy as a Tool to Probe Single Bacterium Chemistry

مجهر القوة الذرية جنبا إلى جنب مع التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء كأداة للتحقيق في كيمياء البكتيريا الواحدة

Atomic Force Microscopy-Infrared Spectroscopy (AFM-IR) is a novel combinatory technique, enabling simultaneous characterization of physical properties and ...

Electrochemical Preparation of Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene) Layers on Gold Microelectrodes for Uric Acid-Sensing Applications

Electrochemical Preparation of Poly3,4-Ethylenedioxythiophene Layers on Gold Microelectrodes for Uric Acid-Sensing Applications

التحضير الكهروكيميائي لطبقات البولي (3,4-إيثيلين ديوكسي ثيوفين) على الأقطاب الكهربائية الدقيقة الذهبية لتطبيقات استشعار حمض اليوريك

Two different methods for the synthesis of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) on gold electrodes are described, using electropolymerization of ...