J 2025

Surface electron transfer enhanced by molecular oxygen: Droplet and bulk mode experiments on boron-doped diamond electrodes

TRNKOVÁ, Libuše; Xiaochun LI; Marian VOJS; Pavol MICHNIAK; Marian MARTON et al.

Základní údaje

Originální název

Surface electron transfer enhanced by molecular oxygen: Droplet and bulk mode experiments on boron-doped diamond electrodes

Autoři

TRNKOVÁ, Libuše; Xiaochun LI; Marian VOJS; Pavol MICHNIAK; Marian MARTON; Oleksandr MATVIEIEV; Jan ČECHAL a Vlasta ŠTĚPÁNOVÁ

Vydání

Journal of Electroanalytical Chemistry, Lausanne, Elsevier, 2025, 1572-6657

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10400 1.4 Chemical sciences

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.100 v roce 2024

Označené pro přenos do RIV

Ano

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

Screen-printed boron-doped diamond electrode; Surface transfer doping; Drop and bulk modes; Oxygen effect; Elimination voltammetry; Impedance spectroscopy; Mott-Schottky analysis

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 5. 11. 2025 09:57, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

The three-electrode screen printed boron-doped diamond (SP/BDD) sensor fabricated by chemical vapor deposition (CVD) on an alumina substrate allowed testing its different electroanalytical performance in terms of: (1) the termination of the SP/BDDE surface (H- or O-termination), (2) the immersion mode of the SP/BDDE in the analyte solution (B - bulk mode) and in the drop experiment (D - drop mode), and (3) the presence and absence of atmospheric oxygen. The electrochemical methods (CV - cyclic voltammetry, EVLS - elimination voltammetry with linear scan, EIS - electrochemical impedance spectroscopy) were complemented by methods that characterize the surface properties of the electrode material (Raman spectroscopy, SEM - scanning electron microscopy, XPS - X-ray photoelectron spectroscopy, OCA - optical contact angle). Mott-Schottky analysis demonstrated a higher density of free charge carriers and a closer localization of the valence band (VB) to Fermi level for Htermination than for O-termination of surfaces, therefore further experiments were performed on the H-terminated SP/BDDE. The B and D mode tests in the absence and presence of atmospheric oxygen using the redox probe [Fe(CN)6]3- /4- demonstrated a significant difference in both the heterogeneous charge transfer rate constants and charge transfer resistance values. The H-terminated SP/BDDE surface and the D-mode experiment in the presence of O2 provided the best electroanalytical performance of this screen-printed diamond electrode. The O2-enhanced surface electron transfer was discussed in the context of the electrochemical potential model of boron-doped diamond and the used electrolyte.

Návaznosti

MUNI/A/1594/2023, interní kód MU
Název: Vývoj metod a instrumentace pro analýzu biologicky významných látek 2024
Investor: Masarykova univerzita, Vývoj metod a instrumentace pro analýzu biologicky významných látek 2024
MUNI/A/1691/2024, interní kód MU
Název: Vývoj metod a instrumentace pro chemickou analýzu a studium přírodních a syntetických materiálů včetně biologicky významných látek 2025
Investor: Masarykova univerzita, Vývoj metod a instrumentace pro chemickou analýzu a studium přírodních a syntetických materiálů včetně biologicky významných látek 2025