Las técnicas espectroelectroquímicas combinan el registro simultáneo de datos electroquímicos y espectroscópicos, que permiten obtener información sobre diferentes propiedades de especies electroactivas o procesos de base electroquímica. La característica ideal de estas técnicas es la capacidad de obtener información espectroscópica in situ resuelta en el tiempo a partir de los procesos electroquímicos. Aunque las configuraciones de capa delgada más utilizadas pueden ser útiles para algunas aplicaciones, también producen una respuesta electroquímica de capa delgada, que a veces no es deseable, y un régimen de difusión limitada puede ser más apropiado para monitorear reacciones electroquímicas.
En esta Application Note, el aparato DropSens SPELEC de Metrohm se utiliza con el KIT DE FLUORESCENCIA para la monitorización de resolución temporal de las reacciones electroquímicas en un régimen de difusión semiinfinita realizando la espectroelectroquímica de fluorescencia del par redox [Ru(bpy)3]2+/3+.
El instrumento versátil, compacto e integrado ESPECIAL se utilizó para realizar el experimento espectroelectroquímico de luminiscencia. El resto de la configuración está compuesta por un LED de 395 nm (ref. LEDVIS395) en combinación con el Kit de Fluorescencia para Electrodos Serigrafiados (ref. FLKITSPE) – incluyendo filtros ópticos de paso alto y paso bajo, una sonda de reflexión (ref. RPROBE-VIS-UV) en una posición casi normal a la superficie del electrodo (modo de epiluminiscencia) y una celda espectroelectroquímica de reflexión para REFLECELL serigrafiado).
Para las reacciones electroquímicas, Electrodos de Carbono Serigrafiados (ref. 110) fueron empleados.
Se emplearon electrodos serigrafiados (ref.DRP-110) para los experimentos de espectroelectroquímica usando 40 μL de [Ru(bpy) 2 mM3]2+ solución en 0,1 M KNO3. Se utilizó voltamperometría cíclica para producir los procesos redox del [Ru(bpy)3]2+/3+ Pareja.
Evaluación del comportamiento de difusión semi-infinita
Inicialmente se realizaron experimentos de voltamperometría cíclica para verificar que la respuesta electroquímica del [Ru(bpy)3]2+/3+ El par redox sigue el régimen de difusión semi-infinito. La figura muestra los voltamogramas cíclicos a varias velocidades de exploración y la relación lineal entre la corriente máxima anódica y la raíz cuadrada de la velocidad de exploración. Como el sistema sigue la ecuación de Randles-Sevcik (ec. 1) para un electrodo plano y procesos reversibles, esto confirma el régimen de difusión semi-infinito bajo las condiciones experimentales.
dondepags es la intensidad de corriente máxima, n es el número de electrones, A es el área del electrodo electroactivo, C es la concentración total de la especie, D es el coeficiente de difusión y v es la velocidad de barrido.
Monitoreo espectroelectroquímico de [Ru(bpy)3]2+/3+ reacción quimica de óxidoreduccioón
La reacción electroquímica del [Ru(bpy)3]2+/3+ El par redox se puede monitorear mediante espectroelectroquímica de luminiscencia porque la especie reducida es luminiscente y la especie oxidada no es luminiscente (es una especie electroluminocrómica).
Como se muestra en la figura, la emisión luminiscente inicial disminuyó después de la reacción de oxidación y volvió a aumentar con la reacción de reducción posterior. La evolución de la emisión se observa más claramente representando la variación de la emisión luminiscente derivada con el potencial. Estos resultados demuestran la buena correlación entre las reacciones electroquímicas y la respuesta luminiscente durante los experimentos.
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