Electrodos Interdigitados (IDA)

El electrodo de matriz interdigitada (IDA) es un electrodo desarrollado para mediciones electroquímicas que se realizará en una cantidad muy pequeña de la muestra. Electrodo interdigitado (IDA) podría ser aplicado para la detección y análisis de la reacción de los compuestos en una pequeña cantidad de la muestra. El electrodo IDA es un patrón de microelectrodos fabricado usando la tecnología de litografía. Los electrodos están compuestos de 65 pares. En cada uno de los pares tiene una función de los electrodos de oxidación y reducción.

Características

· Medición CV de alta sensibilidad
· Cantidad de muestra muy pequeña para la medición EC
· Pequeño e integrado
· Respuesta rapida
· Medición de la conductividad

Schematic diagram of the electrode

Ejemplo de aplicación

· Electrodo de medición HPLC
· Electrodo de medición electroquímica
· Bio sensor y electrodo sensor químico
· Electrodo químicamente modificado
· Electrodo de control de parámetros de reacción química

 

Expanded diagram of the IDA electrode

 

Medición de CV utilizando electrodos de matriz interdigitados

El electrodo IDA es un par de electrodos de banda combinados y engranados entre sí como electrodo generador y electrodo colector, por lo tanto es posible hacer un ciclo redox electroquímico sobre el electrodo como se muestra en la figura.
Haciendo que el ciclo redox en el electrodo que aumenta la corriente de la electrólisis para levantar sensibilidad de la medida. En el experimento que utiliza electrodos comunes para analizar una pequeña cantidad de solución de muestra, la muestra se consumirá y se agotará debido a la electrólisis. Sin embargo, utilizando este electrodo de matriz interdigitada, la reacción de oxidación-reducción se produce repetidamente para que la solución de muestra no se agota.

redox-cycling reaction on IDA Electrode Redox cycle
La palabra clave es la difusión y la pendiente de concentración

La sustancia a oxidarse / reducir en la solución de muestra se transporta por difusión a la superficie del electrodo. La difusión es el fenómeno físico del transporte de especies moleculares desde la región alta a la baja concentrada.

Interdivididos 65 pares de electrodos generador / colector activan el ciclo electroquímico RedOx continuamente como se muestra en la Fig.1. Esta reacción aumenta significativamente la sensibilidad del electrodo. Además, las muestras se conservan cuando se selecciona el modo Dual (Red-Ox) - No es como si el modo Single consumiera muestras en las mediciones.

En modo único, la disminución de la respuesta de corriente se vuelve muy pequeña debido al consumo de sustancias de la muestra debido a la electrólisis.
Single mode
 
En comparación con el modo único, la medición de modo dual ha aumentado en 30 veces el valor actual. Los datos experimentales realizados utilizando CHI820B
Zoom Enfocar
 
Image17-2.jpg
Los voltamogramas de las muestras de ferroceno (a), (c): 10 μl, (b), (d): 0,2 μl) utilizando el electrodo IDA (a), b): modo dual, c), d) : Single Mode) se muestran a continuación. Como indican, el modo de medición hace una diferencia obvia en sus respuestas. El modo dual (a), (b) refuerza la corriente de reducción en los electrodos del colector con el aumento de la corriente de oxidación en el electrodo generador, además, el valor actual no es afectado por el volumen de la muestra, solamente depende de la concentración de la muestra. En la medida (d), comparando con (c), la respuesta de corriente se obtiene escasamente, porque la muestra se consumió durante el experimento, indicando que la corriente de respuesta de electrodo de modo único depende en gran medida de la cantidad de solución de muestra.
Voltammogram by IDA Electrode

 

Tamaño

IDA(Interdigitated Array) Electrode Dimensión del sustrato
Anchura 12,0 ± 0,1 mm
Longitud 20,0 ± 0,1 mm
Espesor 0,5 mm
Espesor del electrodo
Au 90 nm
Pt
do 1,2 \ pm 0,1 \ mu m
ITO 100 nm
Capa adhesiva - espesor de la membrana de pasivación
Ti Aproximadamente 10 nm
(* Sólo para Au y Pt)
Membrana de pasivación Aproximadamente 1 μm

 

Diagrama ampliado de electrodo interdigitado IDA

IDA(Interdigitated Array) Electrode
Nº de catálogo Descripción Ancho (μm) Intervalo (μm) Longitud (mm) Número de pies (pares) Espesor de la película
012125 Electrodo IDA (Au) 10 5 2 sesenta y cinco 90 nm *
012126 El electrodo IDA (Pt) 10 5 2 sesenta y cinco 90 nm *
012127 Electrodo IDA (Carbono) 10 5 2 sesenta y cinco 1,2 +/- 0,1 \ mu m
012128 Electrodo IDA (ITO) 10 5 2 sesenta y cinco 100 +/- 20 nm
012129 Electrodo IDA (Au) 3 3 2 sesenta y cinco 90 nm *
012130 El electrodo IDA (Pt) 3 3 2 sesenta y cinco 90 nm *
012257 Electrodo IDA (Au) 2 2 2 sesenta y cinco 90 nm *
012258 El electrodo IDA (Pt) 2 2 2 sesenta y cinco 90 nm *
Sin membrana de pasivación
012259 Electrodo IDA (Au) sin membrana de pasivación 10 5 2,5 sesenta y cinco 90 nm *
012262 Electrodo IDA (Pt) sin membrana de pasivación 10 5 2,5 sesenta y cinco 90 nm *
012266 Electrodo IDA (Carbono) sin membrana de pasivación 10 5 2,5 sesenta y cinco 1,2 +/- 0,1 \ mu m
012265 Electrodo IDA (ITO) sin membrana de pasivación 10 5 2,5 sesenta y cinco 100 +/- 20 nm
012260 Electrodo IDA (Au) sin membrana de pasivación 3 3 2,5 sesenta y cinco 90 nm *
012263 Electrodo IDA (Pt) sin membrana de pasivación 3 3 2,5 sesenta y cinco 90 nm *
012261 Electrodo IDA (Au) sin membrana de pasivación 2 2 2,5 sesenta y cinco 90 nm *
012264 Electrodo IDA (Pt) sin membrana de pasivación 2 2 2,5 sesenta y cinco 90 nm *
OPCIÓN
011066 Juego de cables para electrodo IDA
011464 Ag / AgCl Tinta para el electrodo de referencia (2,0 ml)

* Para Au y Pt, el espesor de la capa de adhesivo de titanio es de aproximadamente 10 nm, dando como resultado un espesor total de 100 nm.

 

El manejo de hasta la medición

Para la detección de alta sensibilidad mediante ciclo redox utilizando electrodo IDA, se requiere potenciostato doble.
Además, se recomienda que la célula CS-3A reduzca el ruido y se recomiende el revestimiento de la porción de electrodo de referencia para que tenga el potencial de referencia estable, aplicando como la tinta de plata-cloruro de plata.

Kit de cable para la película de electrodo IDA

 

Precauciones de manipulación del electrodo IDA

El electrodo IDA es un producto muy sensible. Aquí se describen algunos consejos para la conservación y manejo del electrodo IDA.

Atención para recibir el producto

Después de recibir el producto, se recomienda probar el aislamiento entre los electrodos de trabajo usando un probador.

Atención para abrir el paquete

  1. Cuando retire el electrodo del paquete, coger con los dedos en el borde del sustrato de vidrio o pellizque la placa de vidrio cuidadosamente con pinzas. El sustrato de vidrio podría romperse fácilmente, así que mantenga alejado de la fuerza y ​​la tensión excesivas.
  2. No toque el área del patrón del electrodo directamente. Si toca el área del patrón, se podría pelar o romper.

Atención para la limpieza antes del uso

  1. No limpiar en un limpiador ultrasónico.
  2. No limpie el electrodo con ácido fuerte o solución base.
  3. No limpiar en limpiador de ozono.
  4. No rasque la superficie del electrodo para evitar que se descomponga la conductividad del área del patrón.
  5. Si desea limpiar el electrodo con disolvente orgánico, sólo enjuague con acetona o etanol. No sumerja el electrodo en un disolvente orgánico durante mucho tiempo para evitar el pelado del patrón del electrodo y de la membrana de pasivación.

Atención en la medición

  1. El electrodo no se puede utilizar en temperaturas altas y bajas.
  2. No utilice el electrodo en solución ácida o de base fuerte.
  3. No aplique un potencial excesivo de oxidación o reducción.
  4. La modificación física o química del electrodo será por su propia responsabilidad. No garantizamos las características del electrodo después de la modificación.
  5. Este electrodo se supone como desechable. No se recomienda la reutilización del electrodo.

Atención en almacenamiento

Si el almacenamiento a largo plazo, poner el electrodo en el caso. Guarde la caja en un espacio limpio, como un desecador, lejos del calor y la humedad.

PRECAUCIÓN

Cualquier defecto en la apariencia (ej: agujero en la zona del plomo, rebabas de vidrio) sin ninguna influencia en la medición, no están cubiertos por la garantía.

 

Nota Técnica

El rendimiento experimental del electrodo IDA, con un ancho pequeño (3 μm y 2 μm) se compara con el electrodo IDA de 10 um de ancho. 
Además, se comparó la eficiencia de recolección para los tres tipos de electrodos de IDA.

Electrodo Interdigitado IDA  3 µm

Se ha desarrollado un electrodo IDA (Pt / Au) más fino. Sus electrodos de paso de 3 μm aumentan significativamente el ciclo redox y permiten a los investigadores realizar mediciones ultrasensibles.  

                          IDA Au (3 µm)                                                            IDA Pt (3 µm) 
IDA 3umIDA 3um 

Recomendamos aplicar tinta Ag / AgCl a un electrodo de referencia para estabilizar el potencial del electrodo.

 

Dados Técnicos sobre Electrodo Interdigitado IDA 3 µm

IDA Electrode Au 3um CV Curves - Modo individualFig. 1 - Exactitud

Una curva CV obtenida por 3 μm IDA Electrodo Au [A] reflejó la de 3 μm IDA Electrodo Au [B], lo que significa que ambos Electrodos IDA se produjeron con mucha precisión.

  • Izquierda: 3 μm IDA Electrodo Au [A]; Derecha: 3 μm IDA Electrode Au [B]
  • Muestra: metanol de ferroceno (solución de NaCl 1 mM / 0.5 M)
  • Modo: solo
  • Tasa de barrido: 30 mV / s
IDA Electrode 3um Au CV Curve - Dual Mode

Fig. 2 - CV por modo Dual

  • Modo: Dual
  • Tasa de barrido en electrodos G: 10 mV / s
  • Voltaje aplicado a electrodos C: -0.2 V 

Fig. 3 & 4 - Comparación de 3 μm IDA Au con 10 μm por modo dual

Para electrodo de 3 μm, la corriente límite de metanol de ferroceno por modo CV Dual fue 8 veces mayor que la corriente de pico en modo simple, mientras que esta relación para electrodo de 10 μm fue de aproximadamente 4. Esto significa un gran aumento del ciclo redox.

IDA Electrode 3um CV Curve -- Dual Mode 
Figura 3. 
Electrodo de IDA: 
tasa de barrido de Au de 3 μm : 10 mV / s
IDA Electrode 10um CV Curve -- Dual Mode 
Figura 4. 
Electrodo IDA: 
Tasa de barrido Au de 10 μm : 10 mV / s
* El área más grande en un electrodo IDA de 10 μm da la apariencia de que su corriente absoluta es mayor a 3 μm de IDA
 

IDA Electrode 3um LSV Curve - Modo Dual

 

Fig. 5 - Eficiencia de captura

La Figura 5 muestra un resultado de la medición de modo dual LSV. Se demostró que su eficiencia de recolección era 96.4% por nuestro cálculo de la corriente de electrodos colectores y electrodos de generador.

  • Método: LSV (Voltametría de Barrido Lineal)
  • Modo: Dual
  • Muestra: metanol de ferroceno (solución de NaCl 1 mM / 0.5 M)
  • Tasa de barrido: 10 mV / s

Además de las técnicas electroquímicas CV y ​​LSV, nuestro electrodo IDA está disponible para diversas técnicas de medición electroquímica, como cronoamperometría, voltametría de pulso normal, voltametría de pulso diferencial, etc. Los investigadores pueden obtener más información mediante el uso de electrodos IDA.  

 

Electrodo Interdigitado IDA 2 µm

Se ha desarrollado un electrodo IDA (Pt / Au) más fino. Sus electrodos de trabajo de paso de 2 μm aumentan significativamente el ciclo redox y permiten a los investigadores realizar mediciones de alta sensibilidad ultra alta. 


IDA(Interdigitated Array) Electrode Au 2 um

Dados Técnicos sobre Electrodo Interdigitado IDA 2 µm

Curva de CV obtenida por 2 μm IDA Electrodo Au. CV en modo individual

CV por modo solo

CV (Single) Using Au 2 um

  • Muestra: metanol de ferroceno 1 mM (solución de NaCl 0,5 M)
  • Modo: solo
  • Tasa de barrido: 10 mV / s
 

CV en modo dual

CV (Dual) Using Au 2 um

  • Muestra: metanol de ferroceno 1 mM (solución de NaCl 0,5 M)
  • Modo: Dual
  • Tasa de barrido en electrodos G: 10 mV / s
  • Voltaje aplicado a los electrodos C: -0.05 V 
    Su eficacia de recolección se demostró que era del 97% por nuestro cálculo de la corriente de electrodos colectores y electrodos del generador.

 

Eficiencia de Captura

En comparación con IDA Au 10 μm y 3 μm, la eficiencia de captura de 2 μm es mayor, 93% para 10 μm y 95% para 3 μm. 
Para electrodo de 2 μm, la corriente límite de metanol de ferroceno por modo Dual CV fue 11 veces mayor que la corriente de pico en modo simple, mientras que esta relación para electrodo de 10 μm y 3 μm fue de aproximadamente 4 y 7,5, respectivamente. Esto significa un gran aumento del ciclo redox.