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Enregistrement W4285397813 · doi:10.1149/ma2022-01552328mtgabs

Effect of the Geometry on the Mass Transfer Enhancement at Conical W/WO<sub>2</sub> Ultramicroelectrodes

2022· article· en· W4285397813 sur OpenAlexaff
Uriel Bruno–Mota, Ingrid Nayeli Rodriguez-Hernández, Rasool Doostkam, Patrick Soucy, Fabiola Navarro‐Pardo, G. Orozco, Aycan Yurtsever, Ana C. Tavares

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueElectrochemical Analysis and Applications
Établissements canadiensInstitut National de la Recherche Scientifique
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésScanning electrochemical microscopyElectrodeConical surfaceMass transferUltramicroelectrodeElectrochemistryAnalytical Chemistry (journal)Horizontal scan rateGeometryResistive touchscreenScanning electron microscopeElectron transferMaterials scienceChemistryCyclic voltammetryTungstenNanotechnologyComposite materialPhysical chemistryChromatography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Electrodes with at least one critical dimension lower than 25 µm, also known as ultramicroelectrodes (UMEs), have been used in several different applications over the last four decades, ranging from probing chemical homogeneous and heterogeneous reactions [1,2] to high resolution imaging [3]. This is due to the unique characteristics of UMEs, which include high rate of mass transfer, low capacitive and resistive effects, and low time constant [4,5]. Due to these properties, scientists are continuously trying to unravel the fundamentals that govern the kinetics and the thermodynamics of electrochemical reactions happening at UMEs. Conical UMEs with high aspect ratio are of especial interest because they possess geometrical features that may allow the study of electrochemical reactions occurring in the internal compartments of living cells and organelles. However, there is a lack of experimental studies with individual unshielded conical electrodes aiming at quantifying the impact of the geometry and dimensions on their electrochemical response. In this work, W / WO2 conical UMEs with aspect ratios ranging from 6.6 to 22 and apexes with nm-size dimensions were fabricated by electrochemical etching of tungsten wires through an induced dynamic meniscus regime[6]. An example is shown in Figure 1a. The electrodes were characterized by scanning electron microscopy and by cyclic voltammetry in 5 mM [Fe (CN)6]3- / 5 mM [Fe (CN)6]4- in 0.5 M KCl as a function of the depth of the UME immersed in the solution (Figure 1b). Computational fluid dynamics simulations were used to investigate the mass transfer of the electroactive species at the vicinity of the electrodes (Inset Figure 1c). Analytical expressions to predict the steady-state current of conical electrodes with aspect ratios from 3 to 22 and radius of curvature below 110 nm were also derived. Experiments showed that the ratio electrochemical surface area / geometric area rapidly increases when the depth of the UME’s in solution is lower than 15 μm, in agreement with a rapid increase of the magnitude of the total flux towards the UMEs apex (Figure 1c). Both experimental and simulation studies point to the radius of curvature as the most important parameter determining the rate of the oxidation / reduction of the [Fe (CN)6]3-/ [Fe (CN)6]4- species at non-insulated conical UMEs with high aspect ratio[6]. References [1] M.M. Collinson, P.J. Zambrano, H. Wang, J.S. Taussig, Langmuir 15 (1999) 662–668. [2] R.M. Wightman, Anal. Chem. 53 (1981) 1125A-1134A. [3] T.E. Lin, S. Rapino, H.H. Girault, A. Lesch, Chem. Sci. 9 (2018) 4546–4554. [4] S.M. Oja, Y. Fan, C.M. Armstrong, P. Defnet, B. Zhang, Anal. Chem. 88 (2016) 414–430. [5] C.G. Zoski, M. V. Mirkin, Anal. Chem. 74 (2002) 1986–1992. [6] U. Bruno-Mota, I.N. Rodriguez-Hernández, R. Doostkam, P. Soucy, F. Navarro-Pardo, G. Orozco, A. Yurtsever, A.C. Tavares, Electrochim. Acta 402 (2021) 139524. 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 enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

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

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 Opus0,006
Tête enseignante GPT0,214
Écart entre enseignants0,209 · 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
Publié2022
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