Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một thiết bị đo độ sáng điện hóa vi mô cho nghiên cứu viển thám điện hóa của các quá trình quang hóa
Tóm tắt
Một phương pháp mới để đo độ sáng điện hóa tại chỗ đã được phát triển và sử dụng để xác định lưu lượng ánh sáng qua một sợi quang tinh thể, được sử dụng trong hệ thống viển thám điện hóa quét (SECM) được phát triển để nghiên cứu động học của các quá trình quang hóa mặt phân cách. Trong hệ thống này, một đầu dò điện cực vi mô siêu nhỏ (UME) được định vị chính xác ở khoảng cách đã biết gần đầu sợi, qua đó ánh sáng được dẫn hướng, và được sử dụng để phát hiện các chất phản ứng hoặc sản phẩm của quá trình quang hóa đang diễn ra. Thiết bị đo độ sáng điện hóa vi mô đã được phát triển dựa trên thiết bị đo độ sáng kali ferrioxalate trong pha lỏng nổi tiếng. Phương pháp này liên quan đến việc ghi lại dòng điện trạng thái ổn định cho sự khử Fe(iii) tại một điện cực đĩa hình tròn siêu nhỏ (UME) đường kính 25 µm được đặt gần sợi. Một hàm bước trong lưu lượng ánh sáng qua sợi (tắt-bật) sau đó được áp dụng dẫn đến sự cạn kiệt nồng độ Fe(iii) tại chỗ. Hành vi điện trở tạm thời tại UME, như một hệ quả của quá trình quang hóa trong dung dịch, đã được đo lường. Một mô hình lý thuyết đã được phát triển để mô phỏng các hồ sơ dòng thời gian thực nghiệm, cho phép đo lường lưu lượng ánh sáng khởi động quá trình quang.
Từ khóa
#đo độ sáng điện hóa #viển thám điện hóa quét #quá trình quang hóa #điện cực vi mô siêu nhỏ #động học #mô hình lý thuyếtTài liệu tham khảo
A. J. Bard, F.-R. F. Fan and J. Kwak and O. Lev, Scanning electrochemical microscopy. Introduction and principles, Anal. Chem., 1989, 61, 132.
Scanning Electrochemical Microscopy, ed. A. J. Bard and M. V. Mirkin, Marcel Dekker, New York, 2001.
H. Sakai and R. Baba and K. Hashimoto and A. Fujishima, Separate monitoring of reaction products formed at oxidation and reduction sites of TiO2 photocatalysts using a microelectrode, J. Electroanal Chem., 1994, 379, 199.
K. Ikeda and H. Sakai and R. Baba and K. Hashimoto and A. Fujishima, Microscopic observation of photocatalytic reaction using microelectrode: spatial resolution for reaction products distribution, Chem. Lett., 1995, 979.
H. Sakai and R. Baba and K. Hashimoto and A. Fujishima and A. Heller, Local detection of photoelectrochemically produced H2O2 with a “wired” horseradish peroxidase microsensor, J. Phys. Chem., 1995, 99, 11896.
K. Ikeda and H. Sakai and R. Baba and K. Hashimoto and A. Fujishima, Photocatalytic reactions involving radical chain reactions using microelectrodes, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 2617.
H. Maeda and K. Ikeda and K. Hashimoto and K. Ajito and M. Morita and A. Fujishima, Microscopic observation of TiO2 photocatalysis using scanning electrochemical microscopy, J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 3213.
T. J. Kemp, R. R. Unwin and L. Vincze, Photogenerated chloride ion concentration near the surface of UV-irradiated titanium-dioxide in the presence of aqueous 1,4-dichlorophenol probed using an ultramicroelectrode, J. Chem. Soc, Faraday Trans., 1995, 91, 3893.
S. K. Haram and A. J. Bard, Scanning electrochemical microscopy. 42. Studies of the kinetics and photoelectrochemistry of thin film CdS/electrolyte interfaces, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 8192.
C. G. Hatchard and C. A. Parker, Actinometer (I) trials with K ferrioxalate, Proc. R. Soc. London, Ser. A, 1956, 235, 518.
J. F. Rabek, Experimental Methods in Photochemistry and Photophysics, Part 2, Wiley-Interscience, New York, 1982.
J. I. H. Patterson and S. P. Perone, Spectrophotometric and electrochemical studies of flash-photolyzed trioxalatoferrate(iii), J. Phys. Chem., 1973, 77, 2437.
L. Vincze and T. J. Kemp and P. R. Unwin, Flow actinometry in a thin film reactor: modelling and measurements, J. Photochem. Photobiol., A, 1999, 123, 7.
S. Ahmed, PhD Thesis, University of Warwick, 2000.
Z. F. Liu and K. Morigaki and K. Hashimoto and A. Fujishima, Electrochemical actinometry using the assembled monolayer film of an azo compound, Anal. Chem., 1992, 64, 134.
K. Morigaki and Z. F. Liu and K. Hashimoto and A. Fujishima, In-situ electrochemical actinometry using an azo monolayer film, Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem., 1993, 97(7), 860.
R. G. Compton and R. A. W. Dryfe, Photoelectrochemical studies, Prog. React. Kinet., 1995, 20, 245
J. A. Cooper and R. G. Compton, Channel electrodes—A review, Electro analysis, 1998, 10, 141.
W. J. Albery and M. D. Archer and R. G. Edgell, The semi-transparent rotating disk electrode, J. Electroanal. Chem., 1977, 82, 199
W. J. Albery and W. R. Bowen and F. S. Fisher and A. D. Turner, Photogalvanic cells. Part IX. Investigations using the transparent rotating disk electrode, J. Electroanal. Chem., 1980, 107, 1.
D. C. Johnson and E. W. Resnick, Rotating photoelectrode for electrochemical study of the products of photochemical reactions, Anal. Chem., 1972, 44, 637.
G I. Pennarun and C. Boxall and D. O’Hare, Micro-optical ring electrode: development of a novel electrode for photoelectro-chemistry, Analyst, 1996, 121, 1779.
P. R. Unwin and A. J. Bard, Scanning electrochemical microscopy. 9. Theory and application of the feedback mode to the measurement of following chemical-reaction rates in electrode processes, J. Phys. Chem., 1991, 95, 7814.
J. Kwak and A. J. Bard, Scanning electrochemical microscopy—theory of the feedback mode, Anal. Chem., 1989, 61, 1221.
A. J. Bard and M. V. Mirkin and P. R. Unwin and D. O. Wipf, Scanning electrochemical microscopy. 12. Theory and experiment of the feedback mode with finite heterogeneous electron-transfer kinetics and arbitary substrate size, J. Phys. Chem., 1992, 96, 1861
D. T. Pierce and P. R. Unwin and A. J. Bard, Scanning electrochemical microscopy. 17. Studies of enzyme mediator kinetics for membrane-immobilized and surface-immobilized glucose-oxidase, Anal. Chem., 1992, 64, 1795
P. R. Unwin and A. J. Bard, Scanning electro-chemical microscopy. 14. Scanning electrochemical microscope induced desorption—A new technique for the measurement of adsorption desorption kinetics and surface-diffusion rates at the solid liquid interface, J. Phys. Chem., 1992, 96, 5035.
G. Gauglitz and S. Hubig, New methods in chemical actinometry, J. Photochem., 1981, 17, 13.
C. A. Parker, Induced autoxidation of oxalate in relation to the photolysis of K ferrioxalate, Trans. Faraday Soc., 1954, 50, 1213.