Eletrodos Interdigitados (IDA)

Eletrodo interdigitado (IDA) é um eletrodo desenvolvido para medições eletroquímicas a serem realizadas em uma quantidade muito pequena da amostra. O eletrodo IDA pode ser aplicado para a análise de detecção e reação dos compostos em uma pequena quantidade da amostra. O eletrodo interdigitado IDA é um padrão de microeletrodos fabricado usando a tecnologia de litografia. Os eletrodos são compostos por 65 pares. Em cada um dos pares tem uma função dos eletrodos de oxidação e redução.

Características

· Medição CV de alta sensibilidade
· Quantidade de amostras muito pequenas para a medição da CE  
· Pequeno e integrado
· Resposta rápida
· Medição de condutividade

Schematic diagram of the electrode

Exemplo de aplicação

· Eletrodo de medição HPLC
· Eletrodo de medição eletroquímica
· Eletrodo de sensor, bio-sensor e químico
· Eletrodo modificado quimicamente
· Eletrodo de monitoramento de parâmetros de reação química      

 

Expanded diagram of the IDA electrode
 

 

Medição de CV usando Eletrodos Interdigitados

O eletrodo interdigitado é um par de eletrodos de banda combinados e mesclados entre si como eletrodo gerador e eletrodo coletor, portanto, é possível fazer um ciclo redox eletroquímico sobre o eletrodo como mostrado na figura.
Ao ocorrer o ciclo redox no eletrodo aumentando a corrente de eletrólise para elevar a sensibilidade de medição. No experimento usando eletrodos comuns para analisar uma pequena quantidade de solução de amostra, a amostra será consumida e esgotada devido à eletrólise. No entanto, usando este eletrodo de matriz interdigitada, a reação de oxidação-redução ocorre repetidamente, de modo que a solução da amostra não esgotará.

redox-cycling reaction on IDA Electrode Redox cycle
A palavra-chave é a difusão e o declive da concentração.

A substância a ser oxidada / reduzida na solução da amostra é transportada por difusão para a superfície do eletrodo.  A difusão é o fenômeno físico do transporte de espécies moleculares de região de alta concentração para baixa concentração.

Os 65 pares interdigitados de eletrodos geradores / coletores desencadeiam o ciclo elétrico RedOx continuamente, conforme mostrado na Fig. 1. Esta reação aumenta significativamente a sensibilidade do eletrodo. Além disso, as amostras são preservadas quando o Modo Dual (Red-Ox) é escolhido - diferentemente do Modo Único que come as amostras nas medições.

No modo único, a diminuição da resposta atual torna-se muito pequena devido ao consumo de substância amostral pela eletrólise.
Single mode
 
Comparado com o modo único, a medição de modo duplo aumentou em 30 vezes o valor atual. Dados experimentais realizados usando CHI820B
Zoom Zoom
 
Image17-2.jpg
Os voltamogramas das amostras de ferroceno ((a), (c): 10 μL, (b), (d): 0,2 μL) usando eletrodo interdigitado ((a), (b): modo duplo; (c), (d) : Modo Único) são mostrados abaixo. Como eles indicam, o modo de medição apresenta diferença óbvia em suas respostas. O modo duplo (a), (b) reforça a corrente de redução nos eletrodos coletores com o aumento da corrente de oxidação nos eletrodos geradores, além disso, o valor atual não é afetado pelo volume da amostra, dependendo apenas da concentração da amostra. Na medida (d), comparando com (c), a resposta atual é mal obtida, porque a amostra foi consumida durante o experimento, indicando que a corrente de resposta de eletrodo de modo único depende muito da quantidade de solução de amostra.
Voltammogram by IDA Electrode
 

Tamanho

IDA(Interdigitated Array) Electrode Dimensão do substrato
Largura 12,0 ± 0,1 mm
Comprimento 20,0 ± 0,1 mm
Espessura 0,5 mm
Espessura do eletrodo
Au 90 nm
Pt
C 1,2 ± 0,1 μm
ITO 100 nm
Camada adesiva - espessura da membrana de passivação
Ti Aproximadamente 10 nm
(* Apenas para Au e Pt)
Membrana de passivação Cerca de 1 μm

 

Diagrama expandido do Eletrodo Interdigitado (IDA)

IDA(Interdigitated Array) Electrode
Catalog No. Descrição Largura (μm) Intervalo (μm) Comprimento (mm) Número de pés (pares) Espessura do filme
012125 Eletrodo Interdigitado (Au) 10 5 2 65 90 nm *
012126 Eletrodo Interdigitado (Pt) 10 5 2 65 90 nm *
012127 Eletrodo Interdigitado (carbono) 10 5 2 65 1,2 +/- 0,1 μm
012128 Eletrodo Interdigitado (ITO) 10 5 2 65 100 +/- 20 nm
012129 Eletrodo Interdigitado (Au) 3 3 2 65 90 nm *
012130 Eletrodo Interdigitado (Pt) 3 3 2 65 90 nm *
012257 Eletrodo Interdigitado (Au) 2 2 2 65 90 nm *
012258 Eletrodo Interdigitado (Pt) 2 2 2 65 90 nm *
Sem membrana de passivação
012259 Eletrodo Interdigitado (Au) sem membrana de passivação 10 5 2.5 65 90 nm *
012262 Eletrodo Interdigitado (Pt) sem membrana de passivação 10 5 2.5 65 90 nm *
012266 Eletrodo Interdigitado (carbono) sem membrana de passivação 10 5 2.5 65 1,2 +/- 0,1 μm
012265 Eletrodo Interdigitado (ITO) sem membrana de passivação 10 5 2.5 65 100 +/- 20 nm
012260 Eletrodo Interdigitado (Au) sem membrana de passivação 3 3 2.5 65 90 nm *
012263 Eletrodo Interdigitado (Pt) sem membrana de passivação 3 3 2.5 65 90 nm *
012261 Eletrodo Interdigitado (Au) sem membrana de passivação 2 2 2.5 65 90 nm *
012264 Eletrodo Interdigitado (Pt) sem membrana de passivação 2 2 2.5 65 90 nm *
OPÇÃO
011066 Kit de cabo para eletrodo interdigitado (IDA)
011464 Tinta Ag / AgCl para eletrodo de referência (2,0 mL)

* Para Au e Pt, a espessura da camada adesiva de titânio é de cerca de 10 nm, resultando em uma espessura total de 100 nm.

 

O manuseio até a medição

Para a detecção de alta sensibilidade pelo ciclo redox usando o eletrodo IDA, é necessário um potenciador duplo.
Além disso, a CS-3A Cell pode reduzir o ruído, e o revestimento da porção de eletrodo de referência para ter o potencial de referência estável, como a tinta de cloreto de prata e prata, é recomendado.

Kit de cabo para o filme eletrodo IDA

 

Precauções de manuseio do eletrodo interdigitado (IDA)

O eletrodo interdigitado (IDA) é um produto muito sensível. Aqui, serão descritos alguns conselhos para a preservação e manipulação do eletrodo IDA.

Atenção para receber o produto

Depois de receber o produto, recomenda-se testar o isolamento entre os eletrodos de trabalho usando um testador.

Atenção para abrir o pacote

  1. Quando você retirar o eletrodo da embalagem, pegue com os dedos na borda do substrato de vidro ou aperte cuidadosamente a placa de vidro com pinças. O substrato de vidro pode quebrar facilmente, portanto evite a força excessiva e a tensão.
  2. Não toque na área padrão do eletrodo diretamente. Se você tocar na área do padrão, ele pode descascar ou sair.

Atenção para limpeza antes do uso

  1. Não limpe o limpador ultra-sônico.
  2. Não limpe o eletrodo com uma solução forte de ácido ou base.
  3. Não limpe o limpador de ozônio.
  4. Não arranhe a superfície do eletrodo para evitar a quebra da condutividade da área do padrão.
  5. Se você quiser limpar o eletrodo com solvente orgânico, apenas enxaguar com acetona ou etanol. Não mergulhe o eletrodo em um solvente orgânico por muito tempo para evitar a descolagem do padrão de eletrodo e da membrana de passivação.

Atenção na medição

  1. O eletrodo não pode ser usado em alta e baixa temperaturas.
  2. Não use o eletrodo em solução ácida ou base forte.
  3. Não aplique oxidação excessiva ou potencial de redução.
  4. A modificação física ou química do eletrodo será de sua responsabilidade. Nós não garantimos as características dos eletrodos após a modificação.
  5. Este eletrodo é assumido como descartável. A reutilização do eletrodo não é recomendada.

Atenção no armazenamento

Se for armazenado a longo prazo, coloque o eletrodo no estojo. Armazene o estojo no espaço limpo, como dessecador, longe do calor e da umidade.

CUIDADO

Qualquer defeito na aparência (ex: pinhole na área de chumbo, rebarba de vidro) sem qualquer influência na medição, não está coberto pela garantia.

 

Nota Técnica

O desempenho experimental do eletrodo interdigitado IDA, com uma pequena largura (3 µm e 2 µm) é comparado com o eletrodo IDA de 10 µm de largura. 
Além disso, a eficiência de coleta foi comparada para os três tipos de eletrodos interdigitados IDA.

Eletrodo Interdigitado IDA  3 µm

Mais fino eletrodo IDA (Pt / Au) foi desenvolvido. Seus eletrodos de trabalho de passo de 3 µm aumentam significativamente o ciclo redox e permitem que os pesquisadores realizem medições ultra-sensíveis. 

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

Recomendamos aplicar tinta Ag / AgCl a um eletrodo de referência para estabilizar o potencial do eletrodo. 

Dados Técnicos sobre Eletrodo Interdigitado IDA 3 µm

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

Uma curva CV obtida por Eletrodo IDA de Au 3 µm [A] espelhou a do Eletrodo IDA de Au 3 µm [B], o que significa que ambos os Eletrodos IDA foram produzidos com muita precisão.

  • Esquerda: Eletrodo IDA de Au 3 µm [A]; À direita: Eletrodo IDA de Au 3 µm [B]
  • Amostra: ferroceno metanol (solução 1 mM / 0,5 M NaCl)
  • Modo: único
  • Taxa de varrimento: 30 mV / s
IDA Electrode 3um Au CV Curve - Dual Mode

Fig. 2 - CV pelo modo Dual

  • Modo: Dual
  • Taxa de varredura em eletrodos G: 10 mV / s
  • Tensão aplicada a eletrodos C: -0,2 V 

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

Para o eletrodo de 3 µm, a corrente limitante do ferroceno metanol pelo modo CV Dual foi 8 vezes maior que a corrente de pico pelo modo Single, enquanto essa relação para o eletrodo de 10 µm foi de aproximadamente 4. Isso significa um grande aumento do ciclo redox.

IDA Electrode 3um CV Curve -- Dual Mode 
Figura 3. 
Eletrodo de IDA: Au de 3 μm
Sweep Rate: 10 mV / s
IDA Electrode 10um CV Curve -- Dual Mode 
Figura 4. 
Eletrodo IDA: Au de 10 μm
Sweep Rate: 10 mV / s
* Área maior em eletrodo IDA de 10 µm dá a aparência como se sua corrente absoluta fosse maior que IDA de 3 µm  
 

IDA Electrode 3um LSV Curve - Modo Dual

 

Fig. 5 - Eficiência de captura

A Figura 5 mostra um resultado da medição do modo LSV Dual. Sua eficiência de coleta foi comprovada em 96,4% pelo nosso cálculo a partir da corrente de limitação de eletrodos coletores e eletrodos geradores.

  • Método: LSV (Voltametria de Varredura Linear)
  • Modo: Dual
  • Amostra: ferroceno metanol (solução 1 mM / 0,5 M NaCl)
  • Taxa de varrimento: 10 mV / s

Além das técnicas eletroquímicas CV e LSV, nosso eletrodo IDA está disponível para várias técnicas de medição eletroquímica, como cronoamperometria, voltametria de pulso normal, voltametria de pulso diferencial, etc. 
Pesquisadores podem obter mais percepções usando eletrodos IDA.  

 

Eletrodo Interdigitado IDA 2 µm

Mais fino eletrodo IDA (Pt / Au) foi desenvolvido. Seus eletrodos de trabalho de passo de 2 µm aumentam significativamente o ciclo redox e permitem que os pesquisadores realizem medições ultra-sensíveis.  


IDA(Interdigitated Array) Electrode Au 2 um

Dados Técnicos sobre Eletrodo Interdigitado IDA 2 µm

Uma curva CV obtida por eletrodo IDA de Au de 2 µm.

Cv por modo único

CV (Single) Using Au 2 um

  • Amostra: ferroceno metanol 1 mM (solução 0,5 M de NaCl)
  • Modo: único
  • Taxa de varrimento: 10 mV / s
 

CV pelo modo dual

CV (Dual) Using Au 2 um

  • Amostra: ferroceno metanol 1 mM (solução 0,5 M de NaCl)
  • Modo: Dual
  • Taxa de varredura em eletrodos G: 10 mV / s
  • Tensão aplicada a eletrodos C: -0,05 V 
    Sua eficiência de coleta foi comprovada em 97% pelo nosso cálculo da corrente de limitação de eletrodos coletores e eletrodos de gerador.

 

Eficiência de Captura

Comparado com IDA Au 10 e 3, a eficicia de captura dos 2 um maior, 93% para 10 e 95% para 3. 
Para eletrodo de 2 µm, a corrente limitante do ferroceno metanol pelo modo CV Dual foi 11 vezes maior que a corrente de pico pelo modo Single, enquanto essa relação para o eletrodo de 10 µm e 3 µm foi de aproximadamente 4 e 7,5, respectivamente. Isso significa um grande aumento do ciclo redox.