Электрохимический импеданс спектроскопии (EIS) видов, которые проходят реверсивные окисления или сокращения в растворе использовался для определения константы скорости окисления или сокращения.
Электрохимических импедансной спектроскопии (EIS) был использован для передовых характеристик органических Электроактивные соединений наряду с циклической вольтамперометрии (CV). В случае быстро обратимых электрохимических процессов ток преимущественно влияет скорость диффузии, который является медленным и ограничения. EIS-это мощная техника, которая позволяет отдельный анализ этапов переноса заряда, которые имеют различные переменного тока Частотный отклик. Возможности метода был использован для извлечения значения заряда передачи сопротивления, которое характеризует скорость обмена заряда на интерфейсе электрод решение. Применение этой методики является широким, от биохимии до органической электроники. В этой работе мы представляем метод анализа органических соединений для оптоэлектронных приложений.
Скорость окислительно-восстановительного комплекса Электроактивные является одним из важных параметров, характеризующих способность пройти процессов окисления или сокращения и предсказать его поведение в присутствии восстановителей или сильные окисляющие или под прикладной потенциал. Однако большинство из электрохимических методов только способны качественно описания кинетики окислительно-восстановительного процесса. Среди различных электрохимических методов, используемых для активных соединений редокс характеристика циклической вольтамперометрии (CV) является наиболее преобладающие метод для быстро и достаточно электрохимические характеристики различных растворимых видов1, 2,3. CV техника имеет широкое применение, например, уровни энергии оценкам4,5,6, анализ носителей заряда, поддерживаемых рентгеновская спектроскопия7,8, 9 , 10, до поверхности изменения11,12,13. Как каждый метод резюме не является совершенным, и для повышения применимости и качество результатов, связь с другой спектроскопический метод имеет важное значение. Мы уже представляем несколько расследований где электрохимических импедансной спектроскопии (EIS) техника была занятых14,,1516 , но в этой работе, мы намерены показать шаг за шагом как для укрепления техника CV по ЭИС.
EIS выходной сигнал состоит из двух параметров: реальные и мнимые части сопротивление как функции частоты17,18,19,20. Это позволяет ответственным за переноса заряда оценки несколько параметров через интерфейс электрод решение: двойной слой емкость, решение сопротивления, сопротивление теплопередаче заряда, сопротивление диффузии и другие параметры, в зависимости от системы расследование. Сопротивление теплопередаче заряда было объектом высокого внимания, поскольку этот параметр непосредственно связан с константа скорости редокс. Даже несмотря на то, что константы скорости окисления и сокращение оцениваются в растворе, они обычно могут характеризовать способность соединения для обмена заряда. Улучшенная технология электрохимических требует глубокого понимания математические считается EIS. Его основные принципы изложены в электрохимии современной литературы17,18,19,20,21,22,23.
Эта часть работы будет уделяться объяснение выбранной экспериментальных условий и обсуждение возможных применений метода представил.
Анализ импеданса спектра может осуществляться различным программным обеспечением. Здесь обсуждаются основные рекомендации по EEC метода анализа. Необходимо знать, что существуют многочисленные фитинга алгоритмов и различные способы оценки ошибок. Мы представляем пример использования открытого доступа программное обеспечение, разработанное а. Бондаренко и G. Рагойша24 (рис. 4).
Точной оценки стоимости Rct была Главная цель работы. Одной из причин для выбора экспериментальных условий было намерение скрыть влияние диффузии. Таким образом концентрация раствора должен быть как можно более высоким. Приобретая экспериментальные результаты, показанные здесь, концентрация был ограничен в силу экономических причин. Для устранения влияния диффузии также был выбран диапазон частот от 10 кГц до 100 Гц. Сопротивление диффузии пропорциональна частоте, в то время как сопротивление не зависит от частоты. Эффект сопротивления в высокочастотной части спектра был выше, чем в части низкой частоты. Спектры не были зарегистрированы на частотах ниже, чем 100 Гц, потому что эти данные будут бесполезны для расчета сопротивления. Все электрохимические результаты, полученные в неводных растворителях представлены против ферроцена окисленные / ферроцена сочетании равновесной потенциала. По этой причине выполняются шаги 2.3-2.5.
Мы рассмотрели EIS приложения характеристика органических молекул. Анализ других параметров ЕЭС и их потенциальных зависимостей в перспективе может привести к откровение другие эффекты и электрохимические характеристики соединений в растворе. Оценки константы скорости редокс полезен для описания кинетики Электроактивные составные сокращения или окисления и прогнозирования поведения материала в окисляющие или сокращение среднего.
The authors have nothing to disclose.
Авторы с благодарностью признаем финансовую поддержку проекта «Excilight» «Донорно-акцепторной свет светодиодных Exciplexes как материалы для Easy портной ультра-эффективный OLED молния» (H2020-МСКА-ITN-2015/674990), финансируемых Марии Склодовской-Кюри Действия в рамках программы научных исследований и инноваций «Горизонт-2020».
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 |