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The promise of antireflective gold electrodes for optically monitoring the electro-deposition of single silver nanoparticles

Authors :
Jean-François Lemineur
Frédéric Kanoufi
Catherine Combellas
Dominique Ausserre
Jean-Marc Noël
Interfaces, Traitements, Organisation et Dynamique des Systèmes (ITODYS (UMR_7086))
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR)
Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes-Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Physicochimie des Electrolytes, Colloïdes et Sciences Analytiques (PECSA)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-ESPCI ParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut des Molécules et Matériaux du Mans (IMMM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Le Mans Université (UM)
ANR-15-CE09-0015-02, Agence Nationale de la Recherche
Le Mans Université (UM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoires Sciences Analytiques, Bioanalytiques et Miniaturisation
ESPCI ParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Le Mans Université (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Laboratoire Sciences Analytiques, Bioanalytiques, et Miniaturisation (LSABM)
Chimie-Biologie-Innovation (UMR 8231) (CBI)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Source :
Faraday Discussions, Faraday Discussions, Royal Society of Chemistry, 2018, 210, pp.381-395. ⟨10.1039/C8FD00037A⟩, Faraday Discussions, Royal Society of Chemistry, 2018, 210, pp.381-395. ⟨10.1039/c8fd00037a⟩
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

International audience; The interest in nano-objects has recently dramatically increased in all fields of science, and electrochemistry is no exception. As a consequence, in situ and operando visualization of electrochemical processes is needed at the nanoscale. Herein, we propose a new interferometric microscopy based on an antireflective thin metal electrode layer. The technique is coupled to electrochemistry in a model example: the electro-deposition of Ag metallic nanoparticles (NPs). This challenges the current opto-electrochemical methods and even those relying on nano-impact detection. Indeed, the sensitivity allows the dynamic in situ visualization of the electrochemical growth and dissolution of individual Ag NPs, whose size was tracked dynamically down to 15 nm in diameter. The use of microelectrodes provides interesting quantitative analysis of the NPs, from optically resolved arrays of single NPs to condensed arrays of (unresolved) NPs. Particularly, the optical analysis of all the individual NPs allows the reconstruction of optical voltammograms similar to the electrochemical ones. Finally, the NP dissolution-redeposition is also investigated.

Details

Language :
English
ISSN :
13596640 and 13645498
Database :
OpenAIRE
Journal :
Faraday Discussions, Faraday Discussions, Royal Society of Chemistry, 2018, 210, pp.381-395. ⟨10.1039/C8FD00037A⟩, Faraday Discussions, Royal Society of Chemistry, 2018, 210, pp.381-395. ⟨10.1039/c8fd00037a⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....463287e094bde3f57f458f7956fdfc0d
Full Text :
https://doi.org/10.1039/C8FD00037A⟩