Espectroelectroquímica: arrojando luz sobre lo desconocido

La combinación de dos técnicas analíticas muy conocidas, la electroquímica y la espectroscopia, da lugar a espectroelectroquímica (SEC), una metodología científica establecida. Esta tecnología híbrida combina las ventajas de cada técnica, ofreciendo lo mejor de ambos mundos. [1]. La palabra «espectroelectroquímica» es el resultado de combinar estos dos términos como dos piezas de un rompecabezas que encajan a la perfección.

La espectroelectroquímica permite a los investigadores recopilar información molecular, cinética y termodinámica de los reactivos, productos intermedios y/o productos involucrados en los procesos de transferencia de electrones. Por lo tanto, es posible realizar estudios espectroelectroquímicos en una amplia gama de moléculas y diferentes procesos que incluyen: complejos biológicos, reacciones de polimerización, caracterización de nanomateriales, detección de analitos, mecanismos de corrosión, electrocatálisis, procesos ambientales, caracterización de dispositivos de memoria, ¡y mucho más!

En última instancia, se obtienen diferentes tipos de información según el rango espectral utilizado. La espectroscopia UV-VIS proporciona información molecular relacionada con los niveles electrónicos de las moléculas, la región NIR proporciona datos asociados a los niveles vibratorios y el espectro Raman proporciona información muy específica sobre la estructura y composición de la muestra debido a las características de huella digital de esta. técnica.

Los comienzos de la espectroelectroquímica

Una variedad de técnicas espectroelectroquímicas para elegir

El siguiente gráfico se clasifica según la combinación de diferentes métodos electroquímicos y espectroscópicos. La clasificación general se basa en la técnica espectroscópica: ultravioleta (UV), visible (Vis), fotoluminiscencia (PL), infrarrojo (IR), Raman, rayos X, resonancia magnética nuclear (RMN) y resonancia paramagnética electrónica (EPR) .

En años recientes, significativo avances han ocurrido con respecto a el diseño, desarrollo, y posibilidades que ofrecen los instrumentos para trabajar con técnicas espectroelectroquímicas. Asimismo, las asambleas y los Las conexiones entre productos y accesorios que facilitan el uso de estos equipos han mejorado en las últimas décadas, contribuyendo a que se realicen investigaciones y experimentos en este campo. más fácil y más asequible.

La evolución de la instrumentación espectroelectroquímica

Tradicionalmente, la configuración para el análisis espectroelectroquímico consta de dos instrumentos: un instrumento espectroscópico y otro para el análisis electroquímico. Ambos instrumentos están conectados independientemente a la misma celda espectroelectroquímica y generalmente son no generalmente sincronizado Además, cada instrumento está controlado por un software diferente (y específico) en cada caso, por lo que también se necesitan dos programas para interpretar cada señal y otro software externo para el procesamiento y análisis de los datos obtenidos por los dos primeros programas. Finalmente, se debe considerar que la sincronización no está garantizada, por lo que la realización de experimentos y pruebas con esta configuración es lenta, compleja y costosa.

Metrohm DropSens aprovechó esta oportunidad para crear algo que no existía antes: una revolución en el estado del arte de la espectroelectroquímica: el Línea de instrumentos SPELEC que son soluciones totalmente integradas y sincronizadas que ofrecen mucha más versatilidad a los investigadores. Los dispositivos incluyen todos los componentes necesarios para trabajar con técnicas espectroelectroquímicas de forma sencilla y en un único sistema con un (bi)potenciostato/galvanostato, la fuente de luz y el espectrómetro (según el rango espectral seleccionado). 

Obtenga más información sobre SPELEC, la herramienta de próxima generación para la investigación espectroelectroquímica.

¡Descubra aquí los instrumentos DropSens SPELEC de Metrohm!

Estos diseños y configuraciones simplifican el trabajo, los procesos y las mediciones espectroelectroquímicas porque solo un sistema único y un software único Se necesitan. En el caso de la solución SPELEC, su avanzado software dedicado (DropView SPELEC) es un programa específico que controla el instrumento, obtiene las señales electroquímicas y espectroscópicas simultáneamente, y además permite a los usuarios procesar y analizar los datos en conjunto en un un solo paso. ¡Es realmente así de simple!

El futuro de la espectroelectroquímica: sistemas y software SPELEC

Un instrumento y un software: Metrohm DropSens SPELEC tiene todo lo que necesita para sus experimentos espectroelectroquímicos mientras ahorra espacio en el laboratorio y tiempo valioso. Los instrumentos SPELEC ofrecen las combinaciones de electroquímica y espectroscopia UV-Vis, Vis-NIR o incluso Raman en una sola medición con varias opciones de instrumentos diferentes disponibles (ver más abajo). Todo está integrado, lo que permite más pruebas en menos tiempo, espectros múltiples, una gama completa de accesorios y flexibilidad de investigación con las diferentes configuraciones disponibles.

Hay varias opciones disponibles según el rango espectral necesario:

DropView SPELEC es un software dedicado e intuitivo que facilita la medición, el manejo y el procesamiento de datos. Con este programa, puede mostrar curvas y espectros electroquímicos en tiempo real y seguir sus experimentos en conteos, conteos menos oscuridad, absorbancia, transmitancia, reflectancia o desplazamiento Raman. En lo que respecta al procesamiento de datos, DropView SPELEC ofrece una amplia variedad de funciones que incluyen superposición de gráficos, integración y medición de picos, trazado 3D, película espectral y más.

Testimonial de la Universidad de Burgos sobre el sistema integrado SPELEC de Metrohm DropSens.

Los instrumentos SPELEC son muy versátiles y, aunque son instrumentos espectroelectroquímicos dedicados, también se pueden utilizar para experimentos electroquímicos y espectroscópicos. Se pueden utilizar con cualquier tipo de electrodos (por ejemplo, electrodos serigrafiados, electrodos convencionales, etc.) y con diferentes celdas espectroelectroquímicas. Se obtiene información óptica y electroquímica en tiempo real/operando/configuración dinámica. Las principales ventajas de las técnicas espectroelectroquímicas se pueden resumir en las siguientes:

• proporcionan simultáneamente información obtenida por dos técnicas diferentes (electroquímica y espectroscopia) en un solo experimento
• se pueden realizar estudios cualitativos y análisis cuantitativos
• alta selectividad y sensibilidad
• La espectroelectroquímica se utiliza en una amplia variedad de campos diferentes debido a su gran versatilidad.
• las nuevas configuraciones facilitan la realización de experimentos espectroelectroquímicos, ahorrando tiempo, muestras, costes, etc.

Obtenga más información sobre la herramienta de próxima generación para la investigación espectroelectroquímica aquí.

Más información sobre SPELEC

Técnicas de análisis SEC: aptas para múltiples aplicaciones

Las características de la espectroelectroquímica permiten el constante desarrollo de nuevas y amplias aplicaciones en varios campos diferentes. Siga leyendo para descubrir las capacidades de esta técnica.

Tus conocimientos para llevar

Contacte con nosotros para hablar sobre cómo la espectroelectroquímica puede impulsar su investigación

Referencias

[1] Kaim, W.; Fiedler, J. Espectroelectroquímica: lo mejor de dos mundos. química Soc. Rvdo. 2009, 38 (12), 3373. doi:10.1039/b504286k

[2] Kuwana, T.; Darlington, R. K.; Leedy, D. w Estudios electroquímicos utilizando electrodos indicadores de vidrio conductor. Anal. química 1964, 36 (10), 2023–2025. doi:10.1021/ac60216a003

[3] Martín-Yerga, D.; Pérez-Junquera, A.; González-García, M. B.; Perales-Rondon, J. V.; Heras, A.; Colina, A.; Hernández-Santos, D.; Fanjul Bolado, P. Espectroelectroquímica Raman cuantitativa usando electrodos serigrafiados de plata. Electroquímica Acta 2018, 264, 183–190. doi:10.1016/j.electacta.2018.01.060

[4] Pérez-Estebanez, M.; Cheuquepan, W.; Cuevas-Vicario, J. V.; Hernández, S.; Heras, A.; colina, a. Caracterización de doble huella dactilar de uracilo y 5-fluorouracilo. Electroquímica Acta 2021, 388, 138615. doi:10.1016/j.electacta.2021.138615

[5] Rivera-Gavidia, L. METRO.; Luis Sunga, M.; Bousa, M.; Vales, V.; Kalbac, M.; Arévalo, M. C.; Pastor, E.; garcia, g. Catalizadores a base de grafeno dopado con S y N para la reacción de evolución de oxígeno. Electroquímica Acta 2020, 340, 135975. doi:10.1016/j.electacta.2020.135975

[6] Ibáñez, D.; González-García, M. B.; Hernández-Santos, D.; Fanjul Bolado, P. Detección de plaguicidas de ditiocarbamato, cloronicotinilo y organofosforados mediante activación electroquímica de características SERS de electrodos serigrafiados. espectroquim. Acta. A. mol. Biomol. Espectrosc. 2021, 248, 119174. doi:10.1016/j.saa.2020.119174