Volt-IR SEC
Schwingungsspektroskopische Methoden eignen sich in idealer Weise zur Aufklärung elektrostatischer Einflüsse auf biologische und chemische Prozesse. Hierunter fällt z.B. der Schwingungs-Stark-Effekt, d.h. die Verschiebung von IR-Absorptionen in Abhängigkeit der Stärke eines äußeren elektrischen Feldes, sowie die oberflächenverstärkte IR-Absorption an Metallen (SEIRAS, engl. surface enhanced infrared absorption spectroscopy).
Die zerlegbare Volt-IR Transmissionszelle im 2 x 3 Zoll Standardformat mit zwei Fenstern aus CaF2 ist sowohl für stationäre als auch Durchfluß-Arbeiten ausgelegt. Sie folgt der Drei-Elektroden-Anordnung, um das Elektrodenpotential der Arbeitselektrode mit Hilfe der stromlos betriebenen Ag/AgCl-Referenzelektrode messen zu können. Eines der CaF2 Fenster ist mit einer plasmonischen Goldschicht versehen und dient gemäß dem OTTLE-Konzept als vollkommen transparente Arbeitselektrode, jedoch ohne die sonst üblichen und störenden Gitterstrukturen. Beim Durchscheinen mit IR-Licht werden die Oberflächenplasmonen in der Elektrode angeregt, was die daraus resultierende, elektrische Feldstärke im Bereich der Grenzschicht erheblich verstärkt (SEIRAS-Methode). So können die chemischen Abläufe direkt an der Elektrode untersucht werden, bis hin zu Oberflächen-gebundenen Monolagen.
Auf dem zweiten CaF2 Fenster befindet sich die ringförmige Pt Gegenelektrode. Die Schichtdicke der Küvette läßt sich mit einer Distanzringscheibe aus Teflon flexibel einstellen. Durch die bei IR-Messungen in Transmission üblichen Schichtdicken von wenigen Mikrometern ergibt sich zudem eine deutlich bessere Diffusions-Durchmischung im Vergleich zu üblichen Zellvolumina.
Das Volt-IR Projekt ist eine Kooperation mit Prof. Martin Zanni und seinem Team von der Universität Wisconsin-Madison (USA).