Applikationen

Elektrochemie, Spektroskopie und Spektroelektrochemie (SEC) sind in vielen Bereichen weit verbreitete Techniken. Allerdings sind die aus diesen Analysen erhaltenen Datenkurven sehr unterschiedlich und nicht alle elektrochemischen Peaks und spektroskopischen Banden können mit den gleichen Verfahren gemessen werden. In dieser Anwendungsnotiz werden vier in den Softwareprogrammen DropView 8400 und DropView SPELEC enthaltene Tools untersucht, die die Messung und Analyse der gesammelten Kurven und Daten erleichtern. Die folgenden Messoptionen werden im Detail erläutert: automatische Messung, eingestellte Kurvenmessung, eingestellte freie Messung und eingestellte Schrittmessung.

This Application Note highlights the use of Metrohm Hyphenated EC-Raman Solutions to monitor the reversible oxidation of ferrocyanide at a gold electrode. Variations of the band intensities with the potential can be used to track relative changes in the concentration profile of ferrocyanide and ferricyanide at the surface of the electrode during cyclic voltammetry (CV).

Diese Application Note präsentiert einen exemplarischen Ablauf eines Experiments zu 4-Nitrothiophenol unter Verwendung von gekoppeltem EC-Raman, einer Kombination aus Raman-Spektroskopie und Elektrochemie.

In dieser Application Note wird das Metrohm DropSens SPELEC-Instrument mit dem FLUORESCENCE KIT zur zeitaufgelösten Überwachung elektrochemischer Reaktionen in einem semi-unendlichen Diffusionsregime verwendet, indem Fluoreszenzspektroelektrochemie des [Ru(bpy)3]2+/3+-Redoxes durchgeführt wird Paar.

Alamar Blue wird während seiner irreversiblen Reduktion zu Resorufin und seiner weiteren reversiblen Reduktion zu Dihydroresorufin mittels Fluoreszenzspektroelektrochemie überwacht.

Substrate für die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS) werden typischerweise mit komplexen (Mikro-/Nano-)Strukturen aus Edelmetallen hergestellt, die den Nachweis von Analyten im Spurenbereich ermöglichen. Aufgrund der hohen Kosten und Reaktivität dieser SERS-Substrate ist ihre Haltbarkeit oft begrenzt. Die Entwicklung neuer Substratmaterialien, die diese Probleme minimieren und dennoch die gleichen Leistungsstandards beibehalten, ist ein ständiges Anliegen. Siebgedruckte Elektroden können mit der bewährten Siebdruckmethode einfach aus verschiedenen metallischen Materialien hergestellt werden, was zu einer vielseitigen und kostengünstigen Massenproduktion führt -effektive und Einweggeräte. In dieser Application Note wird die Machbarkeit der Verwendung leicht verfügbarer siebgedruckter Metallelektroden als geeignete Substrate für den schnellen und empfindlichen Nachweis verschiedener chemischer Spezies durch elektrochemische In-situ-SERS (EC-SERS) gezeigt.

Spektroelektrochemie ist eine Multi-Response-Technik, die in einem einzigen Experiment sowohl elektrochemische als auch spektroskopische Informationen über ein chemisches System liefert, d.h. sie bietet Informationen aus zwei verschiedenen Blickwinkeln. Die auf den UV/VIS-Bereich fokussierte Spektroelektrochemie ist eine der wichtigsten Kombinationen, da wir dadurch nicht nur wertvolle qualitative Informationen, sondern auch hervorragende quantitative Ergebnisse erhalten. In dieser Application Note wurde die Abbaukinetik für 4-Nitrophenol, einen bekannten Schadstoff, mit SPELEC bestimmt.

Die Spektroelektrochemie ist ein kombiniertes Verfahren, das in einem einzigen Experiment sowohl elektrochemische als auch spektroskopische Daten zu einem chemischen System liefert, d. h. es bietet Informationen aus zwei unterschiedlichen Perspektiven. Die Raman-Spektroelektrochemie könnte als eines der besten Verfahren betrachtet werden, um Kohlenstoffnanoröhren zu charakterisieren und ihr Verhalten besser zu verstehen, da es traditionell zur Gewinnung von Informationen über ihre Oxidations- und Reduktionsprozesse sowie die Schwingungsstruktur eingesetzt wurde. Diese Application Note beschreibt, wie mit dem SPELEC RAMAN einwandige Kohlenstoffnanoröhren charakterisiert werden, indem ihre elektrochemische Dotierung in einer wässrigen Lösung untersucht und ihre Defektdichte ausgewertet wird.

Es wurden bereits zahlreiche elektrochemische Verfahren entwickelt, die jedoch traditionell auf wässrige Medien beschränkt sind. Die Raman-Spektrochemie in organischen Lösungen ist eine interessante Alternative, aber die Entwicklung neuer EC-SERS-Verfahren ist noch erforderlich. Diese Application Note zeigt, dass die elektrochemische Aktivierung von Gold- und Silberelektroden den Nachweis von Farbstoffen und Pestiziden in organischen Medien ermöglicht.

Fentanyl, ein starkes synthetisches Opioid, wird weltweit illegal vertrieben. Eine Überdosierung kann tödlich sein und Symptome wie Stupor, Pupillenveränderungen, Zyanose und Atemstillstand hervorrufen. Bereits 2 mg Fentanyl können tödlich sein, abhängig von Faktoren wie Körpergröße und früherem Konsum. Angesichts seiner schwerwiegenden Auswirkungen ist die Identifizierung und der Nachweis von Fentanyl von entscheidender Bedeutung, da es sich zu einer großen Krise der öffentlichen Gesundheit entwickelt hat. Die Kombination der elektrochemischen oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie (EC-SERS) mit siebgedruckten Elektroden (SPEs) bietet eine schnelle, effektive und präzise Methode zum Nachweis von Fentanyl.

Die geringe Empfindlichkeit hat den Einsatz der Raman-Spektroskopie als Nachweismethode eingeschränkt. Der Effekt der oberflächenverstärkten Raman-Streuung (SERS) hat jedoch seine Wirksamkeit für analytische Zwecke verbessert. Aldehyddehydrogenase (ALDH) und Cytochrom c werden in dieser Application Note als Proof of Concept mittels Raman-Spektroelektrochemie analysiert.

Diese Application Note vergleicht SPELEC RAMAN und ein Standard-Raman-Gerät durch die Analyse ihrer Leistung bei der Messung einwandiger Kohlenstoff-Nanoröhren (SWCNT).

Die elektrochemische Raman-Spektroskopie (EC-Raman) verbessert das Verständnis von Energiespeichergeräten durch die Verfolgung physikalisch-chemischer Veränderungen. In dieser Notiz werden EC-Raman-Ergebnisse bei Lade- und Entladesimulationen von Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH) detailliert beschrieben.

Spektroelektrochemische Experimente liefern nicht nur hervorragende qualitative Informationen über Proben, sondern bieten auch andere quantitative Daten, die bei der Durchführung von Analysen berücksichtigt werden können. Mit einem einzigen Versuchssatz können Analysten zwei Kalibrierungskurven erhalten: eine mit den elektrochemischen Daten und eine andere mit den spektroskopischen Informationen. Die Konzentration der getesteten Proben wird anhand beider Kurven berechnet und bestätigt die erhaltenen Ergebnisse auf zwei verschiedenen Wegen. In dieser Anwendungsnotiz zeigt der Vergleich zwischen elektrochemischen und spektroskopischen Bestimmungen, dass die beiden Methoden Harnsäure (UA) unterschiedslos messen, wobei die berechneten Werte gut mit empirischen Daten übereinstimmen.

In-situ-Spektroelektrochemie liefert dynamische elektrochemische und spektroskopische Informationen gleichzeitig mit der Redoxreaktion, die auf der Elektrodenoberfläche stattfindet. Obwohl unterschiedliche spektroelektrochemische Konfigurationen verwendet werden können, erklären einfache Gleichungen, wie Elektrochemie und Spektroskopie für jeden Versuchsaufbau in Beziehung gesetzt werden. Als Beweis für dieses Konzept beschreibt diese Application Note, wie die Quantifizierung eines elektrochemischen Parameters (des Diffusionskoeffizienten) aus den spektroskopischen Daten berechnet wird.

Die Entwicklung einer neuartigen Reflexionszelle für herkömmliche Elektroden erleichtert die Durchführung von spektroelektrochemischen Messungen. Dieses Gerät ermöglicht es den Forschern, sowohl in wässrigen Lösungen als auch in organischen Medien zu arbeiten, da es chemisch resistent ist.

Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT) ist aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit, elektrochemischen Stabilität, katalytischen Eigenschaften, hohen Unlöslichkeit in fast allen gängigen Lösungsmitteln und interessanten elektrochromen Eigenschaften (transparent im dotierten Zustand und eingefärbt) eines der vielversprechendsten ICPs der neutrale Staat). In dieser Anwendungsnotiz wird der PEDOT-Film durch spektroelektrochemische Techniken bewertet.

In dieser Arbeit werden zeitaufgelöste Raman-spektroelektrochemische Messungen mit Dickfilmelektroden behandelt. Das verwendete Gerät vereint in einem vollständig integrierten Gehäuse: eine 785-nm-Lichtquelle, ein hochauflösendes Raman-Spektrometer und einen Bipotentiostat/Galvanostat. Experimente werden mit einer ausgezeichneten spektroelektrochemischen Software gesteuert, die eine Datenerfassung in Echtzeit sowie eine hilfreiche Datenbearbeitung ermöglicht.

Die Möglichkeiten der NIR-Spektroskopie sind aufgrund der Wasseraufnahme in diesem Spektralbereich seit jeher begrenzt. Infolgedessen ist die Entwicklung neuer Anwendungen für die NIR-Spektroelektrochemie angesichts der bekannten Wassereinschränkung nur bedingt möglich. In diesem Artikel werden mehrere interessante Alternativen zur Minimierung oder sogar zur Beseitigung des wässrigen Beitrags in diesem Spektralbereich vorgeschlagen.