Циклическая вольтамперометрия

Линейная развертка потенциала
(potential sweep)

Линейная развертка потенциала
(обратимая реакция)

E’

Циклическая вольтамперометрия

Циклическая вольтамперометрия

DO = DR

n(E - E0’), V

Циклическая вольтамперометрия
обратимая э/х реакция

independent of

n(E - E0’), V

Макро- и микроэлектрод
обратимая э/х реакция

ø = 1.5 mm

ø = 10 µm

4

Макро- и микроэлектрод
обратимая э/х реакция

ø = 10 µm

Циклическая вольтамперометрия
влияние емкости

Циклическая вольтамперометрия
необратимая э/х реакция

нет обратного пика

(одноэлектронная)

Циклическая вольтамперометрия
квазиобратимая э/х реакция

Сопряженная химическая реакция
каталитический механизм

Сопряженная химическая реакция
каталитический механизм

+glucose

Сопряженная химическая реакция
каталитический механизм

Циклическая вольтамперометрия
(адсорбция)

Циклическая вольтамперометрия
(влияние адсорбции)

Циклическая вольтамперометрия
(влияние адсорбции)

scan rate

Циклическая вольтамперометрия
(влияние адсорбции)

Посадка-cнятие оксидного слоя Au

Берлинская лазурь

Электрополимеризация

ОБРАТИМЫЙ ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНА С ЦИТОХРОМА С НА ПОВЕРХНОСТЬ ЭЛЕКТРОДА

J. Chem. Soc. , Chem. Commun. (1977) 71

ОБРАТИМЫЙ ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНА С

Наночастицы

Royce W. Murray Chem. Rev. 2008, 108, 2688–2720

Наночастицы

Royce W. Murray Chem. Rev. 2008, 108, 2688–2720

Au140 MPC

Наночастицы

Royce W. Murray Chem. Rev. 2008, 108, 2688–2720

Au25 MPC

Наночастицы

Инверсионная вольтамперометрия
(stripping voltammetry)

Анодная инверсионная вольтамперометрия

1. Преконцентрирование:

2. Определение:

от 30 сек. для 10-7 M до

Анодная инверсионная вольтамперометрия

Анодная инверсионная вольтамперометрия

Анодная инверсионная вольтамперометрия

большие v и l

малые v и l

Анодная инверсионная вольтамперометрия

пленка

капля

Адсорбционная инверсионная вольтамперометрия

Адсорбционная инверсионная вольтамперометрия

Катодная инверсионная вольтамперометрия

DNA 0.5 ppm

1÷150 c времена накопления

Abbe Limit

far field

near field

detector

lense

lense

aperture

sample

Fourier
transformation

x,y,z-positioning elements

near-field interaction

sample

1981: scanning tunneling microscopy (STM)
(Binnig et al., Helv. Phys. Acta, 55

History - Probing diffusion layers

Royce C. Engstrom, Trevor Meaney, Ray Tople,

History - Introduction & principles of SECM - I

A.J. Bard, F.R.F.

0

5

10

15

20

25

0

0.5

1

1.5

d / r

Positive Feedback Mode (Redox Recycling)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0

2

4

6

8

10

d / r

Negative Feedback Mode (Diffusion Blocking)

SECM – Working Modes

conductive

positive feedback

bulk solution

negative feedback

insulating

S generator-T collector

I = Ilim

I

SECM tips

Metal Microelectrodes
Disk-in-Glass Microelectrodes
Submicrometer Glass-Encapsulated Microelectrodes
Electrochemical Etching of Metal Wires
Self-Assembled

Pt-Nanoelectrodes

Characterization of Nanoelectrodes by Means of CV

10 mM [Ru(NH3)6]3+; 100

SECM Approach Curves with Nanoelectrodes

5 mM [Ru(NH3)6] 3+ ;
0.1 M KCl

Scanning Electrochemical Microscopy – System Set-Up

potentio-stat

PC

x,y,z-positioning

Scanning Electrochemical Microscopy – System Set-Up

x,y,z-Positioning

Pt – band electrode. Constant Height Imaging

Sample supplied by Milena

Etching of Semiconductors - GaAs

D. Mandler, A. J. Bard J. Electrochem.

Deposition of Polypyrrol on Au

C. Kranz, M. Ludwig, H.E. Gaub, W.

Tip crash and surface tilt

Optical shearforce mode

M. Ludwig, C. Kranz, W. Schuhmann, H. Gaub Rev.

Lock-In

Scanning Electrochemical Microscopy – High-Resolution Shearforce Positioning

5 mM [Ru(NH3)6]3+, 25 µm Pt-electrode

constant-height mode

constant-distance mode

current

topography

current

Scanning Electrochemical Microscopy – High-Resolution

shear-force image (topography)

shear-force image

SECM image

AFM image

Constant-Distance Mode SECM with sub-µm Electrodes

B.

Hyphenated Techniques: AFM - SECM

C. Kranz, G. Friedbacher, B. Mizaikoff, A.