使用单电极电化学系统高通量电合成梯度聚吡咯薄膜,Analytical Chemistry

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使用单电极电化学系统高通量电合成梯度聚吡咯薄膜
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2022-12-23 , DOI: 10.1021/acs.analchem.2c04570
Yulin Shi _{1,

2} , Elena Villani ₁ , Yequan Chen ₂ , Yaqian Zhou ₃ , Zhenghao Chen ₁ , Altaf Hussain _{2,

4} , Guobao Xu _{2,

4} , Shinsuke Inagi ₁

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作为一种有效的材料合成方法，双极电化学由于其与传统电化学相比的独特特性，如今重新引起人们的兴趣。事实上，电极反应的无线模式和双极电极上方梯度电位分布的产生是双极电化学最吸引人的品质之一。特别是，梯度电势分布对于制造具有化学性质或分子功能梯度的表面来说是一个极具吸引力的特征。在此，我们通过一种名为单电极电化学系统 (SEES) 的新型电化学电池设计报告了梯度聚吡咯薄膜的高通量电合成。SEES 是通过将带孔的惰性塑料板连接到氧化铟锡电极上，在同一电极上构建多个微电化学电池而制成的。这种类型的布置使得并行电化学反应能够同时进行并由单个电极以非接触方式控制。广泛研究了聚吡咯薄膜生长的几种实验条件。此外，聚合物薄膜的梯度特性通过厚度测定、表面形态分析和接触角测量来评估。SEES 的使用已被证明是高通量电合成和电分析应用的一种方便且具有成本效益的策略，并通过快速条件筛选过程为梯度膜制备开辟了新的大门。在同一电极上构建多个微电化学电池。这种类型的布置使得并行电化学反应能够同时进行并由单个电极以非接触方式控制。广泛研究了聚吡咯薄膜生长的几种实验条件。此外，聚合物薄膜的梯度特性通过厚度测定、表面形态分析和接触角测量来评估。SEES 的使用已被证明是高通量电合成和电分析应用的一种方便且具有成本效益的策略，并通过快速条件筛选过程为梯度膜制备开辟了新的大门。在同一电极上构建多个微电化学电池。这种类型的布置使得并行电化学反应能够同时进行并由单个电极以非接触方式控制。广泛研究了聚吡咯薄膜生长的几种实验条件。此外，聚合物薄膜的梯度特性通过厚度测定、表面形态分析和接触角测量来评估。SEES 的使用已被证明是高通量电合成和电分析应用的一种方便且具有成本效益的策略，并通过快速条件筛选过程为梯度膜制备开辟了新的大门。这种类型的布置使得并行电化学反应能够同时进行并由单个电极以非接触方式控制。广泛研究了聚吡咯薄膜生长的几种实验条件。此外，聚合物薄膜的梯度特性通过厚度测定、表面形态分析和接触角测量来评估。SEES 的使用已被证明是高通量电合成和电分析应用的一种方便且具有成本效益的策略，并通过快速条件筛选过程为梯度膜制备开辟了新的大门。这种类型的布置使得并行电化学反应能够同时进行并由单个电极以非接触方式控制。广泛研究了聚吡咯薄膜生长的几种实验条件。此外，聚合物薄膜的梯度特性通过厚度测定、表面形态分析和接触角测量来评估。SEES 的使用已被证明是高通量电合成和电分析应用的一种方便且具有成本效益的策略，并通过快速条件筛选过程为梯度膜制备开辟了新的大门。广泛研究了聚吡咯薄膜生长的几种实验条件。此外，聚合物薄膜的梯度特性通过厚度测定、表面形态分析和接触角测量来评估。SEES 的使用已被证明是高通量电合成和电分析应用的一种方便且具有成本效益的策略，并通过快速条件筛选过程为梯度膜制备开辟了新的大门。广泛研究了聚吡咯薄膜生长的几种实验条件。此外，聚合物薄膜的梯度特性通过厚度测定、表面形态分析和接触角测量来评估。SEES 的使用已被证明是高通量电合成和电分析应用的一种方便且具有成本效益的策略，并通过快速条件筛选过程为梯度膜制备开辟了新的大门。

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High-Throughput Electrosynthesis of Gradient Polypyrrole Film Using a Single-Electrode Electrochemical System

As an effective approach for materials synthesis, bipolar electrochemistry has been earning a renewed interest nowadays thanks to its unique features compared to conventional electrochemistry. Indeed, the wireless mode of electrode reactions and the generation of a gradient potential distribution above the bipolar electrode are among the most appealing qualities of bipolar electrochemistry. In particular, the gradient potential distribution is a highly attractive characteristic for the fabrication of surfaces with gradients in their chemical properties or molecular functionalities. Herein, we report the high-throughput electrosynthesis of gradient polypyrrole films by means of a new electrochemical cell design named the single-electrode electrochemical system (SEES). SEESs are made by attaching an inert plastic board with holes onto an indium tin oxide electrode, constructing multiple microelectrochemical cells on the same electrode. This type of arrangement enables parallel electrochemical reactions to be carried out simultaneously and controlled in a contactless manner by a single electrode. Several experimental conditions for polypyrrole film growth were extensively investigated. Furthermore, the gradient property of the polymer films was evaluated by thickness determination, surface morphology analysis, and contact angle measurements. The use of SEES has been demonstrated as a convenient and cost-effective strategy for high-throughput electrosynthesis and electroanalytical applications and has opened up a new door for gradient film preparation via a rapid condition screening process.

更新日期：2022-12-23

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