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Enregistrement W3025410094 · doi:10.1149/ma2020-01522845mtgabs

Electrochemistry at Tungsten Conical Sharp Tip Electrodes

2020· article· en· W3025410094 sur OpenAlexaff
Uriel Bruno–Mota, Jesús Valdez, Aycan Yurtsever, Ana C. Tavares

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueElectrochemical Analysis and Applications
Établissements canadiensInstitut National de la Recherche Scientifique
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésTungstenMaterials scienceElectrodeElectrochemistryNanotechnologyCyclic voltammetryConical surfaceAnodePolarization (electrochemistry)Isotropic etchingEtching (microfabrication)ChemistryComposite materialMetallurgy

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Most of the electrochemical studies are performed with macroscopic, bulk electrodes. The materials of interest are placed on centimeter sized electrodes and the current originating from large macroscopic areas are measured. Although, this traditional approach produces strong signals that are perfect for quantitative analyses it lacks the capability to resolve individual entities or sub-micron structural heterogeneities, that contribute to the electrochemical signal. It averages-out different structures and hence, it becomes impossible to perform in depth studies of chemical reactions occurring at different sites. With modern developments in nanofabrication, simulations and computer aided design, as well as in state of the art potentiostats, the doors were open for the rapid development of a highly active field of research in the last years: The electrochemistry at the nanoscale, which has allowed to achieve electrochemical measurements from submicron entities [1], [2], and it’s leading the way to the development of single molecule electrochemistry. In this work we will present our approach to the study of electrochemical reactions on single entities, which includes the fabrication of very sharp conical tips to be used as working electrodes and to achieve high spatial resolution. Figure A shows a scanning electron microscope image of a tungsten tip prepared by electrochemical etching of a tungsten wire in KOH solution, with a radius of curvature of 100 nm. Two main oxides are formed during the anodic polarization of the tungsten electrodes, passivating their surface [3], [4]. However, cyclic voltammetry studies in acid and neutral electrolytes, revealed a potential window and scan rate where a conductive oxide is formed and thus suitable to be used as electrode material. As a result, the tungsten tips were further characterized electrochemically by cyclic voltammetry in presence of a redox probe and as a function of the exposed surface area in the electrolyte solution. An electrochemical response characteristic of ultramicroelectrodes was recorded for tip lengths below 70 µm, Figure B. It was also found that the electroactive area is higher than the geometric one [5], Figure C. The contribution of the roughness of the electrode, the meniscus effect and a possible field enhancement due to the geometry of the electrodes to the electrochemical surface area will be quantified. This work represents thus, a step ahead towards a better understanding of the electrochemical processes in increasingly smaller structures to eventually reach the ultimate goal of the use of nanometer-sized electrodes: single molecule electrochemistry. Acknowledgements To Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) for the financial support with the scholarship 739820 for graduate studies abroad. References [1] L. A. Baker, “Perspective and Prospectus on Single-Entity Electrochemistry,” J. Am. Chem. Soc., vol. 140, pp. 15549–15559, 2018. [2] Y. Wang, X. Shan, and N. Tao, “Emerging tools for studying single entity electrochemistry,” Faraday Discuss., vol. 193, pp. 9–39, 2016. [3] M. Anik and K. Osseo-Asare, “Effect of pH on the anodic behavior of tungsten,” J. Electrochem. Soc., vol. 149, no. 6, 2002. [4] M. Anik, “pH-dependent anodic reaction behavior of tungsten in acidic phosphate solutions,” Electrochim. Acta, vol. 54, no. 15, pp. 3943–3951, 2009. [5] C. G. Zoski and M. V. Mirkin, “Steady-state limiting currents at finite conical microelectrodes,” Anal. Chem., vol. 74, no. 9, pp. 1986–1992, 2002. Figure 1

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,234
Écart entre enseignants0,220 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
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