根据丢失方式共振光纤传感器的增强型光谱电化学设备

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  近来，波兰华沙理工大学的研讨人员开发了一种增强型光谱电化学设备，其间，根据双域（光学和电化学）光纤的传感器直接用作作业电极，一起像光谱电化学相同独自丈量剖析物的光学特性。

  光谱电化学（SEC）丈量在剖析化学中起着至关重要的效果，运用通明或半通明电极对电化学进程进行光学剖析。电化学读数供给了有关电极状况的信息，而透射光谱的改变有助于辨认电化学反响的产品。

  据麦姆斯咨询报导，近来，波兰华沙理工大学（Warsaw University of Technology）的研讨人员开发了一种增强型光谱电化学设备，其间，根据双域（光学和电化学）光纤的传感器直接用作作业电极，一起像光谱电化学相同独自丈量剖析物的光学特性。该传感器选用反射（探针状）装备，其间只要短纤芯部分涂有氧化铟锡（ITO）并浸入剖析物中。对ITO纳米涂层的功能进行了优化，以满意在希望的反射光谱范围内取得丢失方式共振（LMR）的条件。根据LMR和分光光度计的丈量在独自的光路中进行。这产生了一种具有电化学激活的两个笔直定向光谱通道的新方式。相关研讨成果以“Enhanced spectroelectrochemistry with lossy-mode resonance optical fiber sensor”为题宣布在

  在这项作业中，ITO-LMR传感器是根据聚合物包层的石英（PCS，芯径 = 380 μm）多模光纤。因为传感器规划为反射（探针状）装备以有效地引导在光纤端面之一处反射的光，因而运用直流磁控溅射技能在其间一个光纤端面上堆积一层铝膜。必定要注意的是，只要当LMR传感器用作作业电极时，传感器/电极的光学问询（通道2中的光学丈量）才是或许的，而当运用铂网或ITO涂覆的载玻片时则不或许。

  增强型SEC设备供给了三种类型的问询读数：电化学丈量、与剖析物体积相对应的光谱剖析（类似于规范SEC）、反映传感器/电极外表状况的LMR光谱剖析。在每个问询途径中，分别用铁和亚甲基蓝两种氧化复原反响探针进行循环伏安法（CV）试验。随后，在传感器的计时电流（CA）丈量期间进行同步丈量，并查看读数之间的相互关系。

  （A）铁和亚甲基蓝溶液中LMR传感器的CV扫描；（B）LMR光谱的演化，其间施加电压以诱导氧化复原探针的氧化和复原；（C）计时电流呼应，显现LMR传感器在亚甲基蓝溶液中的可重复呼应。

  LMR传感器支撑的增强型SEC装备中的多步电流法丈量成果（铁作为氧化复原探针）

  LMR传感器支撑的增强型SEC装备中的多步电流法丈量成果（亚甲基蓝作为氧化复原探针）

  总而言之，研讨人员开发了一种根据ITO的丢失方式共振光纤传感器的增强型光谱电化学丈量体系。因为ITO膜的优化厚度和光学性质，在光学域中调查到了LMR，而ITO的电学性质答应将传感器也用作电化学设备中的作业电极。经过查验测验两种氧化复原探针，即铁和亚甲基蓝，证明了该办法。因为LMR激烈地依赖于外部介质的特点和传感器外表产生的改变，因而外加电压的改变会引起共振波长的移动以及特定波长的透射。此外，外加电压引起的改变具有高度可逆性。与规范作业电极比较，“针状”方式的传感器结构严密相连，因而在丈量体系内传感器的放置方面供给了很大的灵活性，并能够减小剖析样品的体积。此外，这种传感器的制作具有可扩展性，高度可重复性和低成本。运用ITO-LMR增强型光谱电化学设备，增加了关于作业电极外表状况、氧化复原反响自身的信息，并穿插验证了取得的成果，来提升了剖析的灵敏度。这种三通道体系将来能使用于其他剖析，也能使用于需要用便携式体系的传感使用。

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