Chemie Diplomarbeit / Fakultät für Chemie und Pharmazie ...

Modifikation und Charakterisierung von Mikroelektrodenstrukturen zur Optimierung der kapazitiven Kommunikation mit Nervenfasern
Mit Platin belegte
Gegenelektrode
einer
Mikroelektrodenstruktur
RE
QSur
RDt
QDs
R E : 2.91·10 3 Ω
Q Sur : 3.32·10 -4 Fs (n-1)
n: 0.79
0,97
9,61
11,38
R E Q Sur (R Dt Q Ds )
R M : 9.07·10 2 Ω
Q Ds :2.91·10 3 Fs (n-1)
n: 0.61
14,80
12,12
3,40
Mit Platin belegte
Fensterelektrode einer
Mikroelektrodenstruktur
RE
QSur
RDt
CDs
R E : 1.89·10 3 Ω
Q Sur : 1.18·10 -6 Fs (n-1)
n: 0.72
2,73
4,87
9,43
R E Q Sur (R Dt C Ds )
R M :
9.75·10 3 Ω
12,55
C Dl :
2.59·10 -7 F
2,33
Wie bei dem mit Silber belegten Iridiumdraht verhält sich die körnig rauhe Oberfläche
weitgehend rein kapazitiv.
Gegenelektrode nach oxidativer
Aufrauhung in H 2 SO 4
Elektrodenfenster nach
oxidativer Aufrauhung in H 2 SO 4
R E : 8,17·10 2 Ω
Q DS : 5,47·10 -5 Fs (n-1)
n: 0,77
QDs
RE
R E : 1,36·10 3 Ω
Q DS : 1,64·10 -5 Fs (n-1)
n: 0,58
QDs
RE
3,61
13,68
5,17
5,62
12,90
5,03
Nach oxidativer Behandlung der Elektroden in 0,5M H 2 SO 4 (0V bis +2V, 500 Zyklen) ließ
sich eine Aufrauhung der Oberflächen im Lichtmikroskop erkennen (besser als im
Elektronenmikroskop). Interessant ist, daß die Kapazität im Vergleich zur unbehandelten
Elektrode um 3 bis 4 Größenordnungen gestiegen ist.
Runde Klammern () weisen auf parallel verschaltete Elemente hin. R E : Elektrolytwiderstand; R Dt :
Durchtrittswiderstand; C Ds : Doppelschichtkapazität; C Sur : Oberflächenkapazität an der äußeren
Elektrodenoberfläche; Q Ds : konstantes Phasenelement für eine Doppelschicht; Q Sur : konstantes Phasenelement für
eine äußere Elektrodenoberfläche; Z W : WARBURG-Impedanz; C P : Parasitäre Kapazität
Wie sich aus den Ergebnissen erkennen läßt, ließ sich kein Ersatzschaltbild direkt an die von
ROBINSON und/oder KOVACS vorgestellten Ersatzschaltkreise anpassen (vgl. Abbildung 12).
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