विद्युत प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी (EIS) प्रजातियों कि प्रतिवर्ती ऑक्सीकरण या समाधान में कमी से गुजरना के ऑक्सीकरण या कमी की दर स्थिरांक के निर्धारण के लिए इस्तेमाल किया गया था.
विद्युत प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी (EIS) चक्रीय voltammetry (CV) के साथ कार्बनिक electroactive यौगिकों के उन्नत लक्षण वर्णन के लिए इस्तेमाल किया गया था. तेजी से प्रतिवर्ती विद्युत प्रक्रियाओं के मामले में, वर्तमान मुख्य रूप से प्रसार की दर है, जो धीमी और सीमित चरण है द्वारा प्रभावित है । EIS एक शक्तिशाली तकनीक है कि प्रभारी हस्तांतरण के चरणों का अलग विश्लेषण है कि अलग एसी आवृत्ति प्रतिक्रिया है की अनुमति देता है । विधि की क्षमता को चार्ज हस्तांतरण प्रतिरोध के मूल्य निकालने के लिए इस्तेमाल किया गया था, जो इलेक्ट्रोड समाधान इंटरफेस पर आरोप विनिमय की दर की विशेषता है. इस तकनीक का आवेदन व्यापक है, जैव रसायन से कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक्स तक । इस काम में, हम optoelectronic अनुप्रयोगों के लिए कार्बनिक यौगिकों के विश्लेषण की विधि प्रस्तुत कर रहे हैं ।
electroactive यौगिक की Redox दर एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है निस्र्पक ऑक्सीकरण या कमी प्रक्रियाओं से गुजरना और मजबूत ऑक्सीकरण या एजेंटों को कम करने या लागू की गई क्षमता के तहत की उपस्थिति में अपने व्यवहार की भविष्यवाणी करने की क्षमता । तथापि, अधिकांश विद्युत तकनीक केवल गुणात्मक रूप से redox प्रक्रिया के कैनेटीक्स का वर्णन करने में सक्षम हैं । विभिन्न विद्युत redox सक्रिय यौगिकों के लिए कार्यरत तकनीकों के अलावा, लक्षणीय चक्रीय voltammetry (CV) विभिन्न घुलनशील प्रजातियों में से त्वरित और पर्याप्त विद्युत लक्षण वर्णन के लिए सबसे प्रचलित विधि है1, 2,3. CV तकनीक व्यापक अनुप्रयोगों, जैसे, ऊर्जा का स्तर अनुमान4,5,6, प्रभारी वाहक spectroscopies द्वारा समर्थित विश्लेषण7,8, 9 , 10, अप सतह संशोधनों11,12,13। हर विधि की तरह, CV सही नहीं है और लागू और परिणामों की गुणवत्ता में वृद्धि, एक और स्पेक्ट्रोस्कोपी तकनीक के साथ संबंध महत्वपूर्ण है । हम पहले से ही मौजूद कई जांच जहां विद्युत प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी (EIS) तकनीक14,15,16 कार्यरत था, लेकिन इस काम में, हम कदम दर कदम कैसे मजबूत करने के लिए दिखाने के लिए इरादा EIS द्वारा CV तकनीक ।
EIS उत्पादन संकेत दो मापदंडों के होते हैं: आवृत्ति17,18,19,20के कार्यों के रूप में प्रतिबाधा के वास्तविक और काल्पनिक भागों. यह इलेक्ट्रोड समाधान इंटरफ़ेस के माध्यम से प्रभारी हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार कई मापदंडों का आकलन की अनुमति देता है: डबल परत समाई, समाधान प्रतिरोध, प्रभारी स्थानांतरण प्रतिरोध, प्रसार प्रतिबाधा और अन्य मापदंडों प्रणाली पर निर्भर करता है जांच. प्रभारी स्थानांतरण प्रतिरोध उच्च ध्यान की एक वस्तु के बाद से इस पैरामीटर सीधे redox दर लगातार से संबंधित है । भले ही ऑक्सीकरण और कमी दर स्थिरांक समाधान में अनुमानित हैं, वे आम तौर पर चार्ज विनिमय के लिए एक यौगिक की क्षमता को चिह्नित कर सकते हैं । EIS को एक उन्नत विद्युत तकनीक को गहन गणितीय समझ की आवश्यकता माना जाता है. इसके मुख्य सिद्धान्त आधुनिक electrochemistry साहित्य17,18,19,20,21,22,23में वर्णित हैं ।
काम का यह हिस्सा चुना प्रयोगात्मक शर्तों और प्रस्तुत विधि के संभावित आवेदनों की चर्चा के एक विवरण के लिए समर्पित किया जाएगा ।
प्रतिबाधा स्पेक्ट्रम का विश्लेषण विभिन्न सॉफ्टवेयर के द्वारा किया जा सकता है. यहां EEC विश्लेषण विधि के लिए बुनियादी सिफारिशों पर चर्चा कर रहे हैं । एक को पता है कि वहां कई फिटिंग एल्गोरिदम और त्रुटि अनुमान के विभिंन तरीकों की जरूरत है । हम बोंडारेंको और जी Ragoisha24 (चित्रा 4) द्वारा विकसित ओपन एक्सेस सॉफ्टवेयर का उपयोग करने का एक उदाहरण पेश करते हैं ।
आरसीटी वैल्यू का सटीक आंकलन काम का मुख्य उद्देश्य था । प्रायोगिक स्थितियों के चुनाव के कारणों में से एक प्रसार के प्रभाव को छुपाने के लिए एक इरादा था । इस प्रकार, समाधान एकाग्रता के रूप में संभव के रूप में उच्च होना था । यहाँ दिखाए गए प्रायोगिक परिणामों को प्राप्त करते हुए, एकाग्रता आर्थिक कारणों के कारण सीमित थी. से आवृत्तियों की सीमा 10 kHz करने के लिए १०० हर्ट्ज के रूप में अच्छी तरह से प्रसार के प्रभाव को खत्म करने के लिए चुना गया था. प्रसार प्रतिबाधा आवृत्ति के लिए व्युत्क्रम आनुपातिक है, जबकि प्रतिरोध आवृत्ति पर निर्भर नहीं है. स्पेक्ट्रम के उच्च आवृत्ति भाग में प्रतिरोध का प्रभाव कम आवृत्ति भाग की तुलना में अधिक था । स्पेक्ट्रा १०० हर्ट्ज से कम आवृत्तियों पर पंजीकृत नहीं थे क्योंकि इन आंकड़ों प्रतिरोध गणना के लिए बेकार हो जाएगा. सभी विद्युत गैर में प्राप्त परिणाम जलीय विलायक ferrocene बनाम-ऑक्सीकरण/ferrocene युग्मित संतुलन क्षमता प्रस्तुत कर रहे हैं । इस कारण के लिए, चरण २.३-२.५ किया जाता है ।
हम कार्बनिक अणुओं लक्षण वर्णन करने के लिए EIS आवेदन पर विचार किया । अंय EEC मानकों का विश्लेषण और उनके परिप्रेक्ष्य में संभावित निर्भरता अंय प्रभावों और समाधान में यौगिकों के विद्युत लक्षण वर्णन के रहस्योद्घाटन के लिए नेतृत्व कर सकते हैं । redox दर स्थिरांक का आकलन electroactive यौगिक में कमी या ऑक्सीकरण के कैनेटीक्स का वर्णन और ऑक्सीकरण या मध्यम को कम करने में सामग्री व्यवहार की भविष्यवाणी के लिए उपयोगी है ।
The authors have nothing to disclose.
लेखक कृतज्ञता “Excilight परियोजना” दाता-स्वीकार करने के लिए आसान करने के लिए दर्जी अल्ट्रा कुशल OLED बिजली के लिए सामग्री के रूप में Exciplexes उत्सर्जक प्रकाश के वित्तीय सहायता स्वीकार करते है “(H2020-MSCA-ITN-2015/674990) मैरी Skłodowska-क्यूरी द्वारा वित्त पोषित अनुसंधान और नवाचारों के लिए फ्रेमवर्क कार्यक्रम के भीतर कार्रवाई “क्षितिज-२०२०” ।
Potentiostat | BioLogic | SP-150 | |
Platinum disc electrode | eDAQ | ET075 | 1 mm diameter |
Platinum wire | − | − | counter electrode |
Silver wire | − | − | silver electrode |
Electrochemical cell | eDAQ | ET080 | 3 mL volume |
Polishing cloth | eDAQ | ET030 | |
Alumina slurry | eDAQ | ET033 | 0.05 µm |
Butane torch | Portasol | Mini-Torch/Heat Gun | |
Dichloromethane (DCM) | Sigma-Aldrich | 106048 | |
Tetrabutylammonium tetrafluoroborate (Bu4NBF4) | Sigma-Aldrich | 86896 |