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

עבודה זו ממומנת על ידי הקרן הלאומית למדע (פרס מספר: 1756444) באמצעות ממשקים ביולוגיים וסביבתיים של חומרים ננו, המכון הלאומי למזון וחקלאות של משרד החקלאות האמריקאי, פרויקט AFRI [2018-07549] והסכם סיוע מס ' 83945101-0 שהוענק על ידי הסוכנות האמריקאית להגנת הסביבה למכון הטכנולוגי של ניו ג'רזי. זה לא נבדק באופן רשמי על ידי המשרד לאיכות הסביבה. הדעות המובעות במסמך זה הן אך ורק של מחברים ואינן משקפות בהכרח את אלה של הסוכנות. המשרד לאיכות הסביבה אינו מאשר מוצרים או שירותים מסחריים המוזכרים בפרסום זה. המחברים מודים גם לתכנית מחקר וחדשנות לתואר ראשון (URI) שלב-1 & phase-2 במכון הטכנולוגי של ניו ג'רזי.

1. הכנה לדוגמה
<ol><li>
הכנת חלקיקי Cu 2 O פנים ותצהיר עלמצעסיליקון
	<ol>
<li>המסת 0.175 גרם של CuCl2∙ 2H2O (99.9%) לתוך 100 מ"ל של מים deionized (DI) כדי ליצור פתרון מימית של 10 mM CuCl2.</li>
		<li>הוסף 10.0 מ"ל של 2.0 M NaOH ו 10 מ"ל של 0.6 M חומצה אסקורבית dropwise לתוך הפתרון CuCl2.</li>
		<li>מחממים את הפתרון ?...

בפרוטוקול זה תוארה טכניקת AFM-SECM משולבת המאפשרת הדמיה רב-מודאלית ברזולוציה גבוהה. טכניקה זו מאפשרת טופוגרפיה להיות ממופה בו זמנית עם זרם SECM שנאסף או ממופה על חלקיקים בודדים או nanobubbles. ניסויים בוצעו באמצעות בדיקות מסחריות. בדיקות אלה תוכננו לספק תאימות כימית עם מגוון רחב של סביבות אלקטרוכימ?...

אפיון התנהגות אלקטרוכימית (EC) יכול לספק תובנות קריטיות על הקינטיקה והמנגנונים של תגובות בין-גזעיות בתחומים מגוונים, כגון ביולוגיה1,2,אנרגיה 3,4, סינתזה חומרית5,6,7, ותהליך כימי8,9. מדידות EC מסורתיות כולל ספקטרוסקופיית עכבה אלקטרוכימית10, שיטות רעש אלקטרוכימיות11, טיטרציה גלוונוסטטית לסירוגין12, ו voltammetry מחזורי13 מבוצעים בדרך כלל בקנה מידה מקרוסקופי ולספק תגובה ממוצעת פני השטח. לכן, קשה לחלץ מידע על איך פעילות אלקטרוכימית מופצת על פני השטח, אבל תכונות פני השטח בקנה מידה מקומי בננומטרי חשובים במיוחד שבו ננו נמצאים בשימוש נרחב. לכן, טכניקות חדשות המסוגלות ללכוד בו זמנית הן מידע רב-ממדי ננומטרי והן אלקטרוכימיה רצויות ביותר.
סריקת מיקרוסקופיה אלקטרוכימית (SECM) היא טכניקה בשימוש נרחב למדידת הפעילות האלקטרוכימית המקומית של חומרים במיקרו וננומטריים14. בדרך כלל, SECM משתמשת במיקרואלקטרוניקה אולטרה כגשוש לגילוי מינים כימיים אלקטרואקטיביים כשהיא סורקת משטח מדגם כדי לפתור באופן מעוגל תכונות אלקטרוכימיות מקומיות15. הזרם הנמדד בבדיקה מופק על ידי הפחתה (או חמצון) של המין המתווך, וזרם זה הוא אינדיקטור לתגובה האלקטרוכימית על פני השטח של המדגם. SECM התפתחה באופן משמעותי לאחר הקמתה הראשונה בשנת 198916,17 אבל זה עדיין מאותגר על ידי שתי מגבלות עיקריות. מאז אותות EC רגישים בדרך כלל למאפייני אינטראקציה טיפ-מצע, מגבלה אחת של SECM היא כי שמירה על החללית בגובה קבוע מונע מתאם ישיר של פעילות אלקטרוכימית עם נוף פני השטח, בשל תפתול של טופוגרפיה עם מידע EC שנאסף18. שנית, קשה למערכת SECM מסחרית להשיג רזולוציית תמונה תת-מיקרומטר (μm) שכן הרזולוציה המרחבית נקבעת חלקית על ידי ממדי הבדיקה, הנמצאת בסולם המיקרומטר19. לכן, nanoelectrodes, האלקטרודות עם קוטר בטווח ננומטר, משמשים יותר ויותר SECM כדי להשיג רזולוציה מתחת לסולם תת מיקרומטר20,21,22,23.
כדי לספק בקרת מרחק קבועה של מצע קצה ולקבל רזולוציה אלקטרוכימית מרחבית גבוהה יותר, נעשה שימוש במספר טכניקות היברידיות של SECM, כגון מיקום הולכה יון24, כוח גזירה25, לסירוגין הנוכחי SECM26, ומיצוב מיקרוסקופיה כוח אטומי (AFM). בין מכשורים אלה, SECM שילוב מיצוב AFM (AFM-SECM) הפך לגישה מבטיחה מאוד. מכיוון ש- AFM יכולה לספק מרחקים קבועים של מצע קצה, טכניקת AFM-SECM המשולבת מאפשרת רכישה בו זמנית של מידע מבני ואלקטרוכימי משטח ננומטרי באמצעות מיפוי או דגימה גורפת עם טיפים AFM חדים. מאז המבצע המוצלח הראשון של AFM-SECM על ידי מקפירסון ו Unwin בשנת 199627, שיפורים משמעותיים הושגו על תכנון בדיקה ייצור, כמו גם יישומיה בתחומים מחקר שונים כגון אלקטרוכימיה בתהליכים כימיים וביולוגיים. לדוגמה, AFM-SECM יושם עבור הדמיה משטחי חומר מרוכבים, כגון חלקיקי מתכת אציליים28, אלקטרודות פונקציונליות או יציבות ממדית29,30, והתקנים אלקטרוניים31. AFM-SECM יכול למפות את האתרים הפעילים האלקטרוכימיים מהתמונה הנוכחית של הקצה.
מדידות טופוגרפיות ואלקטרוכימיות בו זמנית יכולות להיות מושגות גם על ידי טכניקות אחרות כגון AFM מוליך32,33,34,35, AFM אלקטרוכימי (EC-AFM)36,37,38,39, סריקה מוליך מוליך מיקרוסקופיה סריקת מיקרוסקופיה אלקטרוכימית (SICM-SECM)24,40, וסריקת מיקרוסקופיה תאים אלקטרוכימיים (SECCM)41,42 ההשוואה בין טכניקות אלה נדונה במאמר סקירה1. מטרת העבודה הנוכחית הייתה להעסיק את SECM-AFM כדי להדגים את המיפוי האלקטרוכימי ואת המדידה על ננו-חומרים של תחמוצת גבישית פנים ו nanobubbles במים. ננו-חומרים עם פנים מסונתזים באופן נרחב עבור זרזים תחמוצת מתכת ביישומים אנרגיה נקייה כי היבטים עם תכונות גבישיות ייחודיות יש מבנים אטומיים משטח ייחודיים עוד יותר לשלוט בתכונות הקטליטיות שלהם. יתר על כן, מדדנו והשווינו את ההתנהגות האלקטרוכימית בממשקי הנוזל/גז עבור ננו-בועות פני השטח (NBs) על מצעי זהב. NBs הם בועות בקוטר של <1 מיקרומטר (הידוע גם בשם בועות אולטרה-דק)43, והם מעוררים תכונות מסקרנות רבות44,45, כולל זמני מגורים ארוכים בפתרונות46,47 ויעילות גבוהה של העברת מסת גז46,48. יתר על כן, קריסת NBs יוצרת גלי הלם ויצירת רדיקלים הידרוקסיל (•OH)49,50,51,52. מדדנו את תגובתיות אלקטרוכימית של NBs חמצן בתמיסה כדי להבין טוב יותר את התכונות הכימיות הבסיסיות של NBs.

<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)

סריקת מיקרוסקופיה אלקטרוכימית (SECM) משמשת למדידת ההתנהגות האלקטרוכימית המקומית של ממשקים נוזליים/מוצקים, נוזליים/גזים ונוזלים/נוזליים. מיקרוסקופיה של כוח אטומי (AFM) היא כלי רב-תכליתי לאפיון מיקרו וננו-מבנה במונחים של טופוגרפיה ותכונות מכניות. עם זאת, SECM קונבנציונלי או AFM מספק מידע מוגבל לרוחב נפתר על תכונות חשמליות או אלקטרוכימיות ב ננומטרי. לדוגמה, קשה לפתור את הפעילות של משטח ננו-חומרי ברמות היבט גביש בשיטות אלקטרוכימיה קונבנציונליות. נייר זה מדווח על היישום של שילוב של AFM ו- SECM, כלומר, AFM-SECM, כדי לחקור פעילות אלקטרוכימית משטח ננומטרי תוך רכישת נתונים טופוגרפיים ברזולוציה גבוהה. מדידות כאלה הן קריטיות להבנת הקשר בין ננו-מבנה לפעילות תגובה, הרלוונטית למגוון רחב של יישומים במדעי החומר, מדעי החיים ותהליכים כימיים. הרבגוניות של AFM-SECM המשולבת מודגמת על ידי מיפוי תכונות טופוגרפיות ואלקטרוכימיות של חלקיקים עם פנים (NPs) וננו-ביבלים (NBs), בהתאמה. בהשוואה להדמיית SECM שדווחה בעבר של ננו-מבנים, AFM-SECM זה מאפשר הערכה כמותית של פעילות פני השטח המקומית או תגובתיות עם רזולוציה גבוהה יותר של מיפוי פני השטח.

טופוגרפיה והדמיה נוכחית של ONBs על ידי AFM-SECM
מחקרים קודמים שאפיינו NBs עם AFM דיווחו רק תמונות טופוגרפיה כדי לחשוף את הגודל וההפצה של NBs משותק על מצע מוצק56,57. הניסויים כאן חשפו מידע מורפולוגי ואלקטרוכימי כאחד. ניתן לזהות בבירור ננו-בורות ח?...

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

מיקרוסקופיה של כוח אטומי (AFM) בשילוב עם מיקרוסקופיה אלקטרוכימית סריקה (SECM), כלומר, AFM-SECM, ניתן להשתמש בו זמנית לרכוש מידע טופוגרפי ואלקטרוכימי ברזולוציה גבוהה על משטחי חומר בננומטרי. מידע כזה הוא קריטי להבנת תכונות הטרוגניות (למשל, תגובתיות, פגמים ואתרי תגובה) על משטחים מקומיים של ננו, אלקטרודות וביו-חומרים.

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. ...

פרוטוקול זה עובד טכנולוגיה רבת עוצמה וחדשנית שנקראת מיקרוסקופ כוח אטומי בשילוב עם אלקטרו כימיקלים סריקת מיקרוסקופ שהוא AFM-SECM כדי לסרוק את המידע המורפולוגי ואת האלקטרוכימי על ננו פנים nanomaterials ו nanobubbles במים. AFM-SECM מסוגלת למפות משטח תגובתי אלקטרוכימי המבוסס על תמונות זרם קצה וגם לאפשר רכישה בו זמנית של מבני שטח ננומטריים ומידע אלקטרוכימיה על חומרים לדוגמה. ההכנה לדוגמה לשיטה זו דורשת כי החלקיקים המוצקים משותקים על המצע לחלוטין ואת הכריכות בין דגימות ומצעים מבטיח מוליכות חשמלית.הבחירה של Redox מתווך הוא קריטי גם כן. יתר על כן, ההדגמה נחוצה כדי להראות באמת כי היא התקיימה תחת פעולה ייעודית ונפרדת בפרוטוקול זה כגון מערכות הכנה לדוגמה המתרחשות בתהליך ההדמיה. להפקיד 10 מיקרוליטרים של אפוקסי על רקיק סיליקון ניקה באמצעות קצה פיפטה ולאריח אותו עם שקופית זכוכית נקייה.לאחר כחמש דקות, טיפה 10 microliters של ההשעיה ננו חלקיקים תחמוצת נחושת על מצעים ופל סיליקון מצופה אפוקסי. ואז ואקום לייבש את המצע ב 40 מעלות צלזיוס או שש שעות. כדי להכין nanobubbles חמצן ישירות להזריק חמצן דחוס דרך קרום קרמי צינורי לתוך מים deionized.הפקד 1.8 מיליליטר של המתלה nanobubble על מצע זהב בתא מדגם אלקטרוכימי ולייצב אותו במשך 10 דקות. החלף את קטע הדוגמה הקיים בנתח SECM. לאחר מכן בורג זה במקום באמצעות שני M3, 6 מ"מ שקע כובע ראש ברגים מפתח ברגים 2.5 מילימטר.התקן את מודול שחרור המתח בסורק AFM וחבר אותו למחבר האלקטרודה העובד בבלוק מחבר הקפיצה באמצעות כבל מאריך. לחץ פעמיים על שני סמלי התוכנה כדי לאתחל את מערכת AFM ואת ממשק הבקרה של potentiostat. הכינו את שדה הפריקה האלקטרוסטטית, חבילת פני השטח כולל כרית אנטי סטטית, מעמד בדיקה מגן פריקה אלקטרוסטטית, כפפות אנטי סטטיות לבישות ורצועת פרק כף היד.כדי למנוע חשיפה של סורק AFM לנוזל, השתמש במגף מגן במהלך בדיקות AFM-SECM. שים את מחזיק החללית על מעמד בדיקה מגן פריקה אלקטרוסטטית ולהשתמש זוג פינצטה פלסטיק לחבר את המגף מגן למחזיק הקצה. לאחר מכן ליישר את החתך הקטן במגף המגן לחריץ במחזיק החללית.פתח את התיבה של בדיקות AFM-SECM עם פינצטה קצה לתפוס את החללית משני צידי החריצים. השתמש באחיזת הדיסק כדי להחזיק את מחזיק החללית על הדוכן ולשים את חוט הבדיקה לתוך החור של הדוכן. ואז להחליק את החללית לתוך החריץ של מחזיק החללית.לאחר שהגשוש נמצא בתוך החריץ, השתמש בקצה השטוח של פינצטה כדי לדחוף אותו פנימה. חבר את כל מחזיק הבדיקה לסורק והשתמש בפינצטה קצה PTFE כדי לתפוס את החוט ממש מתחת לטבעת הנחושת ולחבר אותו למודול. ואז להחזיר את הסורק לצניחה.מקם את תא הדגימה האלקטרוכימי שהורכב בעבר עם דגימת הבדיקה בנקודה המרכזית של נתח SECM. לאחר מכן חבר את אלקטרודת הייחוס המדומה ואת אלקטרודת המונה לבלוק מחבר הקפיצה. בתוכנת AFM-SECM, בחר SECM PeakForce QNM כדי לטעון את סביבת העבודה.בהתקנה, לטעון את החללית SECM ולאחר מכן ליישר לייזר לקצה באמצעות תחנת יישור. עבור אל ניווט והזז את הסורק כלפי מטה באיטיות כדי להתמקד במשטח הדגימה. כוונן מעט את מיקום תאי הדגימה האלקטרוכימיים כדי לוודא שהסורק אינו נוגע בכיסוי הזכוכית של התא לדוגמה תוך כדי תנועה.לאחר התמקדות במדגם, לחץ על עדכן מיקום מעורבות עיוורת. לחץ, עבור להוספת מיקום נוזל והוסף כ- 1.8 מיליליטר של פתרון המאגר לתא לדוגמה. לוודא שרמת הפתרון נמוכה מכיסוי הזכוכית ושהחוטים שקועים בתמיסה, להשתמש בפיפט כדי להתסיס את הפתרון כדי להסיר את כל הבועות ולחכות חמש דקות.לחץ, עבור למצב מעורבות עיוורת שיגרום לקצה לחזור לפתרון המאגר. כוונן מעט את הלייזר כדי לוודא שהלייזר מיושר בקצה. פתח את תוכנת תחנת העבודה האלקטרוכימית ולחץ על הפקודה Technique בסרגל הכלים כדי לפתוח את הבורר הטכני.בחרו 'זמן פוטנציאלי למעגל פתוח' והשתמשו בהגדרת ברירת המחדל להפעלת מדידת ה-OCP שאמורה להיות כמעט אפסית ויציבה. לחץ שוב על הפקודה Technique ובחר Voltammetry מחזורי ולאחר מכן הזן את הפרמטרים voltammetry מחזורית ולהמשיך עם הדמיה SECM. חזור לתוכנת AFM-SECM ולחץ, לעסוק.לאחר מכן בחר הכרונומפרומטריה והגדר את הפרמטרים הכרונואמורמטריים עם המינוס הראשוני של 0.4 וולט רוחב הדופק כ- 1000 שניות ורגישות זהה לזו של סריקת CV. כאשר התוכנית פועלת, חזור לתוכנת AFM-SECM לבדוק את הקריאה בזמן אמת על תרשים הרצועה ולחץ על התחל. שמור את התמונות בתוכנת AFM-SECM.באמצעות תא מדגם כימי חשמלי כמו מיכל מים נקיים, להזיז את הקצה פנימה והחוצה של הנוזל עם פונקציות לעסוק עיוור בלוח הניווט, שינוי המים שלוש פעמים. לאחר מכן השתמשו במגבונים נקיים כדי להסיר בזהירות שאריות מים ממחזיק הגשוש ולהחזיר את הגשוש לתיבת הבדיקה. פרוטוקול זה שימש לאפיון nanobubbles חמצן בודדים, חושף מידע מורפולוגי ואלקטרוכימי.ההשוואה בין הטופוגרפיה לתמונה הנוכחית מדגימה את המתאם בין מיקומי הננו-ביבלים לבין הנקודות הנוכחיות. הטופוגרפיה והתמונות הנוכחיות של חלקיקי תחמוצת נחושת מוצגים כאן. התמונה הנוכחית טיפ מציין כי חלקיק גלוי בתמונה טופוגרפיה משויך נקודה זרם חשמלי ניכר.בעוד שזרם הרקע תואם למצע הסיליקון השטוח. להלן חמש עקומות וולטמטריה מחזוריות מייצגות של קצה AFM-SECM בערך מילימטר אחד מהמצע. זרם הקצה המוגבל של הדיפוזיה לא הצטמצם עם הזמן.השינויים של זרם הקצה כשהקצה מתקרב למשטח הדגימה מותווים כאן. קצה AFM-SECM, התקרב למשטח המצע בכיוון Z עד שהגיע לנקודת הגדרה המציינת את המגע או הכיפוף של מצע הקצה הפיזי. כאשר פרוטוקול זה לוודא כי החלקיק מוצק משותקים כמו המצע הם לגמרי עם מוליכות חשמלית ואין בועות בתמיסה בתא המדגם.שיטת הכנת המדגם רלוונטית למגוון רחב יותר של יישומים הכוללים ננו-חומרים, במיוחד לאפיון חומר ננו. ניתן להשתמש בטכניקת AFM-SECM לרכישת טופוגרפיה בו זמנית ותמונת האלקטרוכימיה בננומטריה החשובה בפיתוח ויישום של ננו-חומרים בתחומי מחקר כגון מדעי החומר, כימיה ומדעי החיים.

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

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 ...

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

פרוטוקול הערכות אלקטרוכימיות ומדינת האבחון הממונה על סוללת חמזור תזרים אורגנית סימטרי

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

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). ...

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

חומצה פתלית אסתר מחייב DNA Aptamer ובחירת, אפיון, ליישום Aptasensor אלקטרוכימי

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

סינתזה, אפיוני ביצועים של מתכות מעבר מאטום בודד הזרז להפחתת2 CO אלקטרוכימי

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

אלקטרוכימי Cholesteric נוזל גבישי התקן עבור אפנון מהירה וצבע מתח נמוך

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

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 ...

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 ...

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

מיקרוסקופיה של כוח אטומי בשילוב עם ספקטרוסקופיית אינפרא אדום ככלי לחקירת כימיה של חיידק יחיד

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

הכנה אלקטרוכימית של פולי (3,4-אתילנדיוקסיתופין) שכבות על מיקרואלקטרודים זהב עבור יישומי חישת חומצת שתן

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