音響的に浮上したドロップの電気化学

浮上した滴は、特にラジカルが反応物または生成物として存在する場合、マイクロリアクターとしての可能性を示します。固体/液体界面は、従来のマイクロ流体の吸着と界面反応を回避し、存在しないか最小化されています。反応物の同時弾道添加とともに、音響的に露出した液滴でのアンペロメトリック検出を報告します。金微小電極センサーは、リトグラフィープロセスで製造されました。活性電極面積は、感光性ポリイミドマスクによって定義されました。半径19μmのマイクロドイスク金作用電極は、水性緩衝液中のフェロセネメタノールを使用して特徴付けられました。周期的なボルタンメトリーを使用して、電気化学的に活性な表面積は、埋め込み式マイクロディスク電極モデルとrandles-sevcik方程式を組み合わせることで推定されました。露出した液滴への反応物液滴のコンピューター制御の弾道導入が開発されました。フェロシアニドのクロノアンプメトリック測定は、弾性液滴のマイクロファブリケート電極を使用した電気化学的モニタリングを弾道的に示した。蒸発液のために時間とともに濃度が増加しますが、線形蒸発モデルでは濃度の程度は予測可能です。ペンダントと浮遊液滴における拡散制限電流の比較は、音響浮揚から生じる対流が16％のオーダーで拡散制限電流の強化を引き起こすことを示しています。

Levitated drops show potential as microreactors, especially when radicals are present as reactants or products. Solid/liquid interfaces are absent or minimized, avoiding adsorption and interfacial reaction of conventional microfluidics. We report amperometric detection in an acoustically levitated drop with simultaneous ballistic addition of reactant. A gold microelectrode sensor was fabricated with a lithographic process; active electrode area was defined by a photosensitive polyimide mask. The microdisk gold working electrode of radius 19 μm was characterized using ferrocenemethanol in aqueous buffer. Using cyclic voltammetry, the electrochemically active surface area was estimated by combining a recessed microdisk electrode model with the Randles-Sevcik equation. Computer-controlled ballistic introduction of reactant droplets into the levitated drop was developed. Chronoamperometric measurements of ferrocyanide added ballistically demonstrate electrochemical monitoring using the microfabricated electrode in a levitated drop. Although concentration increases with time due to drop evaporation, the extent of concentration is predictable with a linear evaporation model. Comparison of diffusion-limited currents in pendant and levitated drops show that convection arising from acoustic levitation causes an enhancement of diffusion-limited current on the order of 16%.