アプリケーション（技術資料）

This Metrohm White Paper presents the important role of electrochemistry in the environmental sciences. The applications have to do with basic research for the fuel cell that yields energy from wastewater, the electrical clean-up of contaminated soil and electrochemical CO2 reduction of greenhouse gases for isolating chemical raw materials.

In this Application Note, the electrochemical properties of electrodes with a micrometer-size surface area are compared with the electrochemical properties of electrodes with millimeter-size surface area. The comparison is made through cyclic voltammetry in a Fe3+/Fe2+ (ferro/ferri) solution, and the differences in the voltammograms are explained with the different diffusion profiles at the electrode-electrolyte interface.

The study of the electrochemical behavior of platinum in acidic media is of crucial importance in fundamental electrochemistry and electrocatalysis. Most electrocatalytic processes occurring at Pt electrodes are highly sensitive to the structure of the platinum surface. Cyclic voltammetry (CV) is a widely used rapid measurement technique that provides both a qualitative and quantitative fingerprint of platinum surfaces. A comparison of results given by linear and staircase CVs is presented in this Application Note.

In this application note, the combination between electrochemistry and spectroscopy is shown, with the oxidation of ferrocyanide to ferricyanide monitored with IR spectra taken at defined potential steps. The increase in absorbance at 425 nm corresponding to the formation ferricyanide.

This application introduces two tools (current interrupt and positive feedback) that measure and compensate for up to 90% of the ohmic iR drop, a common error in electrochemistry.

本アプリケーションノートでは、リチウムイオン電池の反応速度、開回路電圧（OCV）、および拡散挙動を評価するための重要な手法である GITT について、制御および解析を効率化する INTELLO を用いて概説しています。

Differential electrochemical mass spectrometry (DEMS) is used to monitor gaseous and volatile species during electrochemical reactions in situ.

This application note demonstrates EQCM D for simultaneous mass and dissipation analysis of Ni(OH)₂ electrodeposition.

PEM燃料電池の特性評価における電気化学インピーダンス分光法（EIS）の活用についてご紹介いたします。EISは、PEM燃料電池の性能に影響を与える要因を特定するための強力な診断ツールであることが示されます。

In this Application Note, hydrogen permeation experiments are conducted following the procedure described in the ASTM standard G148.

電気化学インピーダンス分光法 (EIS) は、電気化学的システムの特性解析のための強力な技術です。近年、EISは材料の特性解析の分野において広範囲に及ぶ用途を見出してきました。これは日常的に、コーティング、バッテリー、燃料電池、および腐食現象の特性解析に用いられます。このApplication Noteでは、EIS測定の原理についてご覧いただけます。

Explore how to construct simple and complex equivalent circuit models for fitting EIS data in this Application Note. Nyquist plots are shown for each example.

By combining the information from electrochemical and spectroscopic techniques, UV/VIS spectroelectrochemistry (UV/VIS-SEC) allows a comprehensive analysis of electron-transfer processes and complex redox reactions. The anodic oxidation of a N-aryl-D2-pyrazoline derivative was investigated by combining cyclic voltammetry and UV/VIS spectroscopy. In-situ measured UV/VIS absorbance depicted the absorption changes that accompanied the anodic oxidation and could therewith prove the stability of the electrogenerated radical cation. UV/VIS-SEC provides a powerful tool for the in situ study of shorter-lived species, reaction mechanims, and kinetics in a wide variety of electrochemical active organic, inorganic, and biological molecules.

Spectroelectrochemistry is a multi-response technique that provides electrochemical and spectroscopic information about a chemical system in a single experiment, i.e., it offers information from two different points of view. Raman spectroelectrochemistry could be considered as one of the best techniques for both the characterization and behavioral understanding of carbon nanotube films, as it has traditionally been used to obtain information about their oxidation-reduction processes as well as the vibrational structure. This application note describes how the SPELEC RAMAN is used to characterize single-walled carbon nanotubes by studying their electrochemical doping in aqueous solution as well as to evaluate their defect density.

This Application Note presents the Mott-Schottky measurement, an extension of electrochemical impedance spectroscopy (EIS), on a popular semiconducting material.

Here, the most common circuit elements for EIS are introduced which may be assembled in different configurations to obtain equivalent circuits used for data analysis.

この技術資料では、微分容量解析（DCA）と電池性能向上への応用について解説しています。この実験では、メトロームの電気化学測定装置 INTELLOを使用しています。

このアプリケーション ノートでは、ラマン分光法と電気化学測定法を組み合わせたEC-ラマンを用いた 4-ニトロチオフェノールの実験手順を紹介します。

アルマーブルーは、レゾルフィンへの不可逆的還元およびジヒドロレゾルフィンへの可逆的還元の過程を通じて、蛍光分光電気化学によりモニタリングできます。

多くの電気化学的手法が開発されてきたものの、その適用は従来、水系媒体に限定されてきた。これに対し、有機溶媒中でのラマン分光電気化学法は有望な代替手段であるが、新たなEC-SERS手法の開発は依然として求められている。本アプリケーションノートでは、金および銀電極の電気化学的活性化により、有機媒体中における色素や農薬の検出が可能となることを示す。

強力な合成オピオイドであるフェンタニルは、世界中で違法に流通しています。過剰摂取は致命的となる可能性があり、昏睡、瞳孔変化、チアノーゼ、呼吸不全などの症状を引き起こします。体格や過去の使用状況などによっては、わずか2mgのフェンタニルでも致死的となる可能性があります。フェンタニルは深刻な影響を及ぼすため、深刻な公衆衛生上の危機となっており、その特定と検出は極めて重要です。電気化学表面増強ラマン分光法（EC-SERS）とスクリーン印刷電極（SPE）を組み合わせることで、フェンタニルを迅速かつ効果的かつ正確に検出することが可能になります。

ラマン分光法は感度が低いことから、これまで検出手法としての利用が制限されてきました。しかし、表面増強ラマン散乱（SERS）効果により、その分析応用における有効性は向上しています。本アプリケーションノートでは、概念実証として、アルデヒドデヒドロゲナーゼ（ALDH）およびシトクロムcをラマン分光電気化学法によって解析しています。

このアプリケーション ノートでは、単層カーボンナノチューブ (SWCNT) の測定におけるパフォーマンスを分析して、SPELEC RAMAN と標準のラマン装置を比較します。

分光電気化学の実験では、サンプルに関する卓越した定性情報が得られるだけでなく、分析を行う際に考慮されるかもしれない他の定量データも得られます。 一連の実験により、分析者は2つの検量線を得ることができます。1つは電気化学データであり、もう1つは分光学的な情報です。サンプルの濃度は、両方の検量線を使用して計算され、異なる経路で得られた結果を確認することができます。 この技術資料は、電気化学的測定と分光学的測定の比較により、2つの方法が尿酸(UA)を区別なく測定し、その計算値が経験的データとほぼ一致することを実証しています。

in-situ*分光電気化学は、電極表面で起こる酸化還元反応と同時に動的な電気化学的および分光学的情報を提供します。様々な分光電気化学の装置構成を選択することができますが、簡単な方程式で、各実験のためのセットアップについて電気化学と分光学の関連付けを説明します。 この技術資料では、このコンセプトの実証として、分光学データから電気化学パラメータの定量化（拡散係数）を計算する方法を説明します。 * in-situ: その場

この技術資料では、従来の電極を用いた新しい紫外可視分光電気化学セルについて説明します。この新しいデバイスは、実験中に起こる電気化学プロセスに関連した分光学的情報を得るために、作用電極表面に光を集光するように設計されています。 反射セルに選定された材料は、水溶液と有機溶媒の両方で正確な分光電気化学測定を容易にします。紫外可視分光電気化学セルの優れた性能を実証するために、2つの異なる電気化学系の研究が行われました。この研究結果については、本技術資料で解説します。

真性導電性ポリマー (ICP) は、その優れた特性により大きな注目を集めています。 これらには、優れた化学的、熱的、酸化的安定性、調整可能な電気的特性、触媒能力、光学的および機械的特徴などが含まれます。 ICP は、センサー、帯電防止コーティング、発光ダイオード、トランジスタ、フレキシブルデバイス、および通過する光の量を調節する「スマート」ウィンドウなどのエレクトロクロミックデバイスの活性材料として、無数の用途に使用されています。 PEDOT としても知られるポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン) は、市場で最も有望な ICP の 1 つです。 その高い導電性、電気化学的安定性、触媒特性、ほとんどすべての一般的な溶媒に対する高い不溶性、および興味深いエレクトロクロミック特性 (例えば、ドープ状態では透明で、中性状態では着色) によるものです。 この技術資料では、分光電気化学的手法により PEDOT 膜を評価します。