Date of Award

6-2023

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Chemistry

Department

Chemistry

First Advisor

Sayed A. Marzouk

Second Advisor

Ahmed S. Alshamsi

Abstract

The present thesis describes the design, construction, and applications of a versatile flow cell (VFC) for used with different types of planar working electrodes. These included the commercially available planar 3-electrode screen-printed electrode chips (SPECs), custom planar metallic electrodes (PMEs), and cavity-type electrodes (CTEs). The PMEs are fabricated from platinum, titanium, stainless steel and copper rods inserted in a rectangular-PEEK housing, respectively. The dimensions of the PEEK blocks were 13.5 mm width x 39 mm length x 12.5 mm height. The VFC was constructed from a cell cover and base machined from acrylic sheets. The cover incorporated a built-in Ag/AgCl/Cl- true reference electrode (RE) and a gold-coated stainless-steel counter electrode (CE). The cell base was designed to accommodate directly any of the PMEs rectangular blocks (13.5 mm width x 39 mm length x 12.5 mm height). A small acrylic rectangular adaptor of the same dimensions with a groove (13.5 mm width x 39 mm length x 12.5 mm height) was used to install the SPEC on the top surface of the cell base. The built-in RE and CE not only offered the option to use a true electrolyte-based RE instead of the screen-printed ones but also allowed the possibility of using the screen-printed counter electrode as a second working electrode (i.e., dual working electrode configuration). Moreover, they allowed the same cell to be used with conventional single working electrode of the PMEs or CTEs type. The applications of the VFC in the amperometric and potentiometric flow-injection analysis application and the associated advantages are also presented.

Arabic Abstract


تصنيع وتوصيف أقطاب معدنية مستوية وذات فجوات وتطبيقاتها في التحليل الكهروكيميائي

يصف هذا البحث تصميم وبناء وتطبيقات خلية تدفق متعددة الاستخدامات لاستخدامها مع أنواع مختلفة من أقطاب الكهروكيميائية المستوية. وشمل ذلك شرائح الأقطاب الكهربية المطبوعة على الشاشة ثلاثية الأقطاب (SPECs) والمتاحة تجاريًا، والأقطاب المعدنية المستوية المخصصة (PMEs)، والأقطاب الكهربائية من النوع التجويفي (CTEs). يتم تصنيع PME من قضبان البلاتين والتيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس التي يتم إدخالها في PEEK مستطيل الشكل على التوالي. كانت أبعاد PEEK المستطيلة (13.5 مم عرض 39 مم طول 12.5 مم ارتفاع). تم تصنيع VFC من غطاء خلية وقاعدة مصنعة من صفائح الأكريليك. يشتمل الغطاء على قطب مرجعي مدمج Ag / AgCl / Cl – حقيقي (RE) وقطب كهربائي مساعد من الفولاذ المقاوم للصدأ مطلي بالذهب (CE). تم تصميم قاعدة الخلية لتلائم بشكل مباشر الكتل المستطيلة PME (عرض 13.5 مم 39 مم طول 12.5 مم ارتفاع). تم استخدام مجسم صغير مستطيل من الأكريليك بنفس الأبعاد مع أخدود (13.5 مم عرض 39 مم طول 12.5 مم ارتفاع) لتثبيت SPECعلى السطح العلوي لقاعدة الخلية. لم يتم توفير RE و CEالمدمجين فقط خيار استخدام RE حقيقي قائم على الإلكتروليت بدلاً من تلك المطبوعة على الشاشة ولكنه سمح أيضًا بإمكانية استخدام القطب المساعد المطبوع على الشاشة قطب عامل ثاني (أي تكوين قطب كهربائي مزدوج العمل). يتم استخدام نفس الخلية مع قطب كهربائي واحد تقليدي للعمل من النوع PMEs أو CTEs. كما يتم عرض تطبيقات VFC في تطبيق تحليل قياس التيار الكهربائي وقياس الجهد وحقن التدفق والمزايا المرتبطة به.

Download

Included in

Chemistry Commons

COinS