Специалисты Института аналитического приборостроения РАН и Санкт-Петербургского государственного университета разработали методику введения частиц берлинской лазури и ее аналогов в монослой тонкопленочных электродов. Технология основана на последовательном вводе реагентов в субфазу и позволяет создавать сверхминиатюрные токопроводящие слои толщиной от нанометров до микрометров на гибких и твердых подложках.
Тонкопленочные электроды применяются в компонентах электроники и при изготовлении интегрированных кремниевых плат для «умных» электрохимических сенсоров. Их преимущество — быстрое и полное окисление или восстановление электроактивных веществ в малых объемах, что обеспечивает экспресс-анализ, а также отсутствие загрязняющих раствор ионов. Ключевым условием для создания таких электродов остается равномерное распределение электроактивного материала в тонком слое, для чего обычно применяют метод Ленгмюра — Блоджетт, позволяющий задавать толщину покрытия и менять состав пленок от слоя к слою.
Особый интерес представляют покрытия на основе берлинской лазури и ее аналогов, свойства которых можно менять под воздействием магнитного поля, света, температуры или давления. Такие пленки используют для создания химических датчиков и в катализе. Ученые формировали монослои октадециламина с гексацианоферратами железа и меди на стеклянной пластине с токопроводящим слоем диоксида олова. Потенциометрическое тестирование показало, что для гексацианоферрата меди наблюдается линейная зависимость потенциала пленки от активности ионов аммония во всем диапазоне концентраций, а для гексацианоферрата железа — от ионов калия, натрия, аммония, цезия и магния.
Исследование подтверждает, что ферроценовый электрод можно использовать там, где требуется высокая чистота раствора: в него не попадают никакие компоненты электрохимической системы, кроме уже присутствующих. Технология открывает путь к созданию электродных систем сравнения и электродов второго рода, обратимых к различным анионным поверхностно-активным веществам.
Читайте также:
Атом одновременно падал и оставался на месте — физики проверили границу квантового мира
Новый ИИ-фреймворк создает реалистичные 4D-карты для роботов и автомобилей