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Collisions électrochimiques

par Rosso Michel - publié le , mis à jour le

Contact : Christophe Renault|
Participants : Christophe Renault|, Fouad Maroun

L’étude des collisions d’entités uniques sur microélectrode par la mesure de sauts de courant électrochimique est une thématique nouvelle de l’équipe même si plusieurs compétences étaient déjà présentes comme la mesure de petits courants, la microscopie optique de processus électrochimiques et l’utilisation de pointes AFM comme microélectrodes. Cette thématique s’est fortement développée en prenant deux directions : l’utilisation de microélectrodes hémisphériques et le couplage des mesures électrochimiques à l’imagerie par microscopie optique.
Dans la première thématique, nous avons fabriqué et utilisé des microélectrodes hémisphériques pour déterminer par collisions la distribution de taille de microparticules isolantes en faible concentration dans une solution [Deng2018]. Dans la seconde thématique, le couplage de la mesure de sauts de courant électrochimique à la microscopie optique en temps réel nous a permis de comprendre les différentes formes de variations de courant électrochimique lors des collisions et les relier à des évènements de rotation des feuillets pendant et après la collision [Pendergast2021]. Nous avons aussi démontré la présence d’électrochimie bipolaire sur les feuillets de graphène lorsqu’ils se trouvent à une distance inférieure à 1 µm de la microélectrode [Deng2021].

Schéma représentant la microélectrode hémisphérique en solution (gauche), une image en microscopie optique d’une microélectrode hémisphérique couverte par des billes de polystyrène (milieu), le courant de collisions de billes de polystyrène de 1 µm de diamètre (droite, courbe rouge).

Thèse : Zejun Deng (bourse CSC, 2020)
Collaboration : Department of Chemistry, University of North Carolina at Chapel Hill (Etats-Unis)
Financement : ANR SEE

Publications :
[Deng2018] Deng, Z., Elattar, R., Maroun, F., Renault, C., In Situ Measurement of the Size Distribution and Concentration of Insulating Particles by Electrochemical Collision on Hemispherical Ultramicroelectrodes, ANALYTICAL CHEMISTRY, 2018, 90, 12923-12929
[Deng2021] Deng, Z. J., Renault, C., Unravelling the last milliseconds of an individual graphene nanoplatelet before impact with a Pt surface by bipolar electrochemistry, CHEMICAL SCIENCE, 2021, 12, 12494-12500
[Pendergast2021] Pendergast, A. D., Deng, Z. J., Maroun, F., Renault, C., Dick, J. E., Revealing Dynamic Rotation of Single Graphene Nanoplatelets on Electrified Microinterfaces, ACS NANO, 2021, 15, 1250-1258