增强电活性物种的质量传输到嵌入在纳米毛囊阵列膜中的环状纳米带电极
Sean P Branagan1, Nicholas M Contento, Paul W Bohn
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of Notre Dame, Indiana 46556, United States.
Journal of the American Chemical Society
|April 18, 2012
概括
电流 (EOF) 显著增加了试剂的交付到嵌入的纳米带电极. 这使电化学转换效率提高了十倍以上,使高性能微流体设备成为可能.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 高效的试剂输送对于高性能电化学转换至关重要.
- 纳米流体设备提供了独特的运输和反应环境.
- 电流 (EOF) 可以增强微和纳米通道中的流体运输.
研究的目的:
- 使用EOF增强试剂传递到嵌入式纳米带电极的阵列.
- 在纳米毛囊阵列膜中实现高效电化学转换.
- 为了研究纳米电极阵列中的合运输和电子转移反应.
主要方法:
- 使用聚焦离子束 (FIB) 研磨制造具有纳米通道的多层Au/聚合物膜.
- 将纳米通道集成到微流体设备中,以创建嵌入式环状纳米带电极 (EANEs).
- 应用电场来驱动EOF和电化学反应.
- 有限元模拟用于模拟电化学和运输现象.
主要成果:
- 与没有对流传输的结构相比,EOF提高了稳定状态电流的10倍以上.
- 与微流体结构相比,电化学转换效率大约提高了10倍.
- 通过有限元模拟验证的实验数据,证明了合运输和电化学行为.
结论:
- EOF是一种有效的策略,用于提高纳米毛囊阵膜中的试剂输送和电化学性能.
- 开发的EANE结构允许高效的电化学过程与紧密合的运输.
- 该平台显示了组合处理,芯片上样本输送和电化学转换的潜力,正如现场气生成所证明的那样.
