Learning Centre

Electrochemical Properties of Conventional and Unmodified Electrodes

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Palomäki, Tommi
dc.contributor.author Tauriainen, Pasi
dc.date.accessioned 2020-01-26T18:07:54Z
dc.date.available 2020-01-26T18:07:54Z
dc.date.issued 2020-01-20
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/42744
dc.description.abstract Modified electrodes that utilize different nanomaterials are nowadays widely used and researched. The basis for the development of a modified electrode material is the knowledge of the electrochemical properties of the unmodified substrate. This reference point is needed in assessing the effects of the modification. This thesis work investigates the electrochemical properties of conventional and unmodified substrate materials. In this work, a literature review was conducted on the key electrochemical properties of 12 conventional electrode materials. The selected materials include platinum, gold and different carbon allotropes, which are widely researched in biosensing applications. Materials can be examined e.g. by using cyclic voltammetry and various redox molecules. The six redox molecules of interest consist of three outer- and inner-sphere analytes. The electrochemical properties under investigation were water window, double layer capacitance, heterogeneous electron transfer rate constant, limit of detection for dopamine, redox potential differences in aqueous solutions and oxidation potential of ascorbic acid. The review provided information on the recently found fast electron transfer (ET) kinetics of basal plane highly ordered pyrolytic graphite (HOPG) especially for outer-sphere molecules. The heterogeneous electron transfer rate constant suggests that the traditional role of the electronic density of states (DOS) level in the ET kinetics has to be reviewed. Also the wide variety of properties of carbon allotropes compared to the metals became evidently clear. Carbon allotropes can also provide significantly lower limits of detection for dopamine than metals due to their low background currents. The widest water window and inertness of boron doped diamond (BDD) provides interesting opportunities for electrode development. en
dc.description.abstract Nanomateriaaleja hyödyntäviä muunneltuja elektrodeja käytetään ja tutkitaan nykyaikana laajalti. Muunnellun elektrodimateriaalin kehitystyön perusta on muun- tamattoman substraatin sähkökemiallisten ominaisuuksien tuntemus. Vertailukohtaa tarvitaan muuntelun vaikutuksien arvioimiseksi. Tämä diplomityö selvittää konventionaalisten ja muuntamattomien substraatti materiaalien sähkökemiallisia ominaisuuksia. Tässä työssä tehtiin kirjallisuuskatsaus 12:n tavanomaisen elektrodimateriaalin säh- kökemiallisista ominaisuuksista. Valittuihin materiaaleihin sisältyvät platina, kulta sekä erilaisia hiilen allotrooppeja, joita on tutkittu paljon bioanturisovelluksiin. Materiaaleja voidaan tutkia mm. syklisen voltammetrian ja erilaisten hapetus-pelkistys molekyylien avulla. Tarkastelun kohteena olevat kuusi molekyyliä sisältävät kolme ulko- ja sisäkehämolekyyliä. Sähkökemiallisista ominaisuuksista selvitettäviä olivat vesi-ikkuna, sähköisen kaksoiskerroksen kapasitanssi, heterogeeninen elektroninsiirto nopeusvakio, havaitsemisraja dopamiinille, hapetus-pelkistys potentiaalien erot nestemäisessä liuoksessa ja hapetuspotentiaali askorbiinihapolle. Kirjallisuuskatsaus tarjosi tietoa viime vuosina havaitusta hyvin orientoituneen pyrolyyttisen grafiitin (HOPG) basaalitason nopeasta elektroninsiirtokinetiikasta erityisesti ulkokehämolekyyleille. Sen heterogeenisen elektroninsiirron nopeusvakio viittaa siihen, että elektronitilojen tiheyden perinteinen rooli elektroninsiirtokinetiikassa tulee arvioida uudelleen. Myös hiilen allotrooppien ominaisuuksien laaja kirjo verrattuna metalleihin näkyy kerätyssä datassa. Hiilen allotroopeilla on saavutettavissa myös metalleja selkeästi matalampia havaitsemisrajoja dopamiinille niiden alhaisten taustavirtojen vuoksi. Boorilla seostetun timantin (BDD) kaikista laajin vesi-ikkuna ja inerttiys tarjoavat mielenkiintoisia mahdollisuuksia elektrodien kehitystyöhön. fi
dc.format.extent 63 + 11
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Electrochemical Properties of Conventional and Unmodified Electrodes en
dc.title Konventionaalisten ja muuntamattomien elektrodien sähkökemialliset ominaisuudet fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword electrochemistry en
dc.subject.keyword cyclic voltammetry en
dc.subject.keyword platinum en
dc.subject.keyword gold en
dc.subject.keyword carbon allotropes en
dc.subject.keyword unmodified en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-202001261854
dc.programme.major Biosensing and Bioelectronics fi
dc.programme.mcode ELEC3045 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Laurila, Tomi
dc.programme LST - Master's Programme in Life Science Technologies (TS2013) fi
dc.location P1 fi
local.aalto.electroniconly yes
local.aalto.openaccess yes


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse