इलेक्ट्रोकेमिलुमिनसेंस: Difference between revisions

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इलेक्ट्रोकेमिलुमिनेसेंस या इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनेसेंस (ECL) एक प्रकार का ल्यूमिनेसेंस है जो विलयनों में विद्युत रासायनिक अभिक्रियाओं के दौरान उत्पन्न होता है। इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनसेंस में, विद्युत् रासायनिक रूप से उत्पन्न मध्यवर्ती एक इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्तेजित अवस्था उत्पन्न करने के लिए अत्यधिक एक्सर्जोनिक अभिक्रिया से गुजरते हैं जो फिर निचले स्तर की स्थिति में विश्राम पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। प्रकाश के उत्सर्जित फोटॉन की यह तरंग दैर्ध्य इन दोनों अवस्थाओं के बीच ऊर्जा अंतर से मेल खाती है।<ref name="Forster">{{cite journal |vauthors=Forster RJ, Bertoncello P, Keyes TE | title=इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनसेंस| journal=Annual Review of Analytical Chemistry | year=2009 | pages=359–85| volume=2 | pmid=20636067 | doi=10.1146/annurev-anchem-060908-155305|bibcode = 2009ARAC....2..359F }}</ref><ref name="Valenti">{{cite journal |vauthors=Valenti G, Fiorani A, Li H, Sojic N, Paolucci F | title=इलेक्ट्रोकेमिलुमिनसेंस अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रोड सामग्री की आवश्यक भूमिका| journal=ChemElectroChem | year=2016 | pages=1990–1997| volume=3 | issue=12 | doi= 10.1002/celc.201600602 | hdl=11585/591485 | hdl-access=free }}</ref>ECL उत्तेजना इलेक्ट्रोजेनरेटेड प्रजातियों के ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण (रेडॉक्स) अभिक्रियाओं के कारण हो सकती है। इस तरह की ल्यूमिनेसेंस उत्तेजना केमिलुमिनेसेंस का एक रूप है जहां एक अभिकारक इलेक्ट्रोड पर विद्युत् रासायनिक रूप से उत्पन्न होते हैं।<ref>Electrogenerated Chemiluminescence, Edited by Allen J. Bard, Marcel Dekker, Inc., 2004</ref>ECL प्रायः इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के इलेक्ट्रोड पर क्षमता (कई वोल्ट) के अनुप्रयोग के दौरान देखा जाता है जिसमें एप्रोटिकओ में ल्यूमिनसेंट प्रजातियों (पॉलीसाइक्लिकएप्रोटिक कार्बनिक विलायक (ECL संरचना) में एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, मेटल कॉम्प्लेक्स, क्वांटम डॉट्स या नैनोकण सम्मिलित है। <ref name="Nanoparticles">{{cite journal |vauthors=Valenti G, Rampazzo R, Bonacchi S, Petrizza L, Marcaccio M, Montalti M, Prodi L, Paolucci F | title=Variable Doping Induces Mechanism Swapping in Electrogenerated Chemiluminescence of Ru(bpy)32+ Core−Shell Silica Nanoparticles | journal= J. Am. Chem. Soc. | year=2016 | pages= 15935–15942 | volume=138 | issue=49 | doi= 10.1021/jacs.6b08239 | pmid=27960352 | hdl=11585/583548 | hdl-access=free }}</ref>। कार्बनिक विलायक  में ल्यूमिनसेंट प्रजातियों के ऑक्सीकृत और अपचायक दोनों रूपों को ऑक्सीकरण और अपचयन के बीच इसकी क्षमता को व्यापक करके एक साथ या एक ही इलेक्ट्रोड पर उत्पादित किया जा सकता है। उत्तेजना ऊर्जा ऑक्सीकृत और कम हुई प्रजातियों के पुनर्संयोजन से प्राप्त होती है।
'''इलेक्ट्रोकेमिलुमिनेसेंस''' या इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनेसेंस (ECL) एक प्रकार का ल्यूमिनेसेंस है जो विलयनों में विद्युत रासायनिक अभिक्रियाओं के दौरान उत्पन्न होता है। इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनसेंस में, विद्युत् रासायनिक रूप से उत्पन्न मध्यवर्ती एक इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्तेजित अवस्था उत्पन्न करने के लिए अत्यधिक एक्सर्जोनिक अभिक्रिया से गुजरते हैं जो फिर निचले स्तर की स्थिति में विश्राम पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। प्रकाश के उत्सर्जित फोटॉन की यह तरंग दैर्ध्य इन दोनों अवस्थाओं के बीच ऊर्जा अंतर से मेल खाती है।<ref name="Forster">{{cite journal |vauthors=Forster RJ, Bertoncello P, Keyes TE | title=इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनसेंस| journal=Annual Review of Analytical Chemistry | year=2009 | pages=359–85| volume=2 | pmid=20636067 | doi=10.1146/annurev-anchem-060908-155305|bibcode = 2009ARAC....2..359F }}</ref><ref name="Valenti">{{cite journal |vauthors=Valenti G, Fiorani A, Li H, Sojic N, Paolucci F | title=इलेक्ट्रोकेमिलुमिनसेंस अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रोड सामग्री की आवश्यक भूमिका| journal=ChemElectroChem | year=2016 | pages=1990–1997| volume=3 | issue=12 | doi= 10.1002/celc.201600602 | hdl=11585/591485 | hdl-access=free }}</ref>ECL उत्तेजना इलेक्ट्रोजेनरेटेड प्रजातियों के ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण (रेडॉक्स) अभिक्रियाओं के कारण हो सकती है। इस तरह की ल्यूमिनेसेंस उत्तेजना केमिलुमिनेसेंस का एक रूप है जहां एक अभिकारक इलेक्ट्रोड पर विद्युत् रासायनिक रूप से उत्पन्न होते हैं।<ref>Electrogenerated Chemiluminescence, Edited by Allen J. Bard, Marcel Dekker, Inc., 2004</ref>ECL प्रायः इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के इलेक्ट्रोड पर क्षमता (कई वोल्ट) के अनुप्रयोग के दौरान देखा जाता है जिसमें एप्रोटिकओ में ल्यूमिनसेंट प्रजातियों (पॉलीसाइक्लिकएप्रोटिक कार्बनिक विलायक (ECL संरचना) में एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, मेटल कॉम्प्लेक्स, क्वांटम डॉट्स या नैनोकण सम्मिलित है। <ref name="Nanoparticles">{{cite journal |vauthors=Valenti G, Rampazzo R, Bonacchi S, Petrizza L, Marcaccio M, Montalti M, Prodi L, Paolucci F | title=Variable Doping Induces Mechanism Swapping in Electrogenerated Chemiluminescence of Ru(bpy)32+ Core−Shell Silica Nanoparticles | journal= J. Am. Chem. Soc. | year=2016 | pages= 15935–15942 | volume=138 | issue=49 | doi= 10.1021/jacs.6b08239 | pmid=27960352 | hdl=11585/583548 | hdl-access=free }}</ref>। कार्बनिक विलायक  में ल्यूमिनसेंट प्रजातियों के ऑक्सीकृत और अपचायक दोनों रूपों को ऑक्सीकरण और अपचयन के बीच इसकी क्षमता को व्यापक करके एक साथ या एक ही इलेक्ट्रोड पर उत्पादित किया जा सकता है। उत्तेजना ऊर्जा ऑक्सीकृत और कम हुई प्रजातियों के पुनर्संयोजन से प्राप्त होती है।


जलीय माध्यम में, जिसका उपयोग प्रायः विश्लेषणात्मक अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, जल के विद्युत् रासायनिक विभाजन के कारण ल्यूमिनसेंट प्रजातियों का एक साथ ऑक्सीकरण और अपचयन प्राप्त करना मुश्किल होता है, इसलिए कोरैक्टेंट् के साथ ECL अभिक्रिया  का उपयोग किया जाता है। बाद के मामले में ल्यूमिनसेंट प्रजातियों को कोरएक्टेंट के साथ इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीकृत किया जाता है जो कुछ रासायनिक परिवर्तनों (ऑक्सीकृत अपचयन तंत्र) के बाद एक प्रबल अपचायक एजेंट प्रदान करता है। <ref name="Electrode">{{cite journal |vauthors= Valenti G, Zangheri M, Sansaloni S, Mirasoli M, Penicaud A, Roda A, Paolucci F | title= कुशल इलेक्ट्रोकेमिलुमिनेसेंस उपकरणों के लिए पारदर्शी कार्बन नैनोट्यूब नेटवर्क| journal= Chemistry: A European Journal | year=2015 | pages= 12640–12645 | volume=21 | issue= 36 | doi= 10.1002/chem.201501342 | pmid= 26150130 }}</ref>
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इलेक्ट्रोकेमिलुमिनेसेंस या इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनेसेंस (ECL) एक प्रकार का ल्यूमिनेसेंस है जो विलयनों में विद्युत रासायनिक अभिक्रियाओं के दौरान उत्पन्न होता है। इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनसेंस में, विद्युत् रासायनिक रूप से उत्पन्न मध्यवर्ती एक इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्तेजित अवस्था उत्पन्न करने के लिए अत्यधिक एक्सर्जोनिक अभिक्रिया से गुजरते हैं जो फिर निचले स्तर की स्थिति में विश्राम पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। प्रकाश के उत्सर्जित फोटॉन की यह तरंग दैर्ध्य इन दोनों अवस्थाओं के बीच ऊर्जा अंतर से मेल खाती है।[1][2]ECL उत्तेजना इलेक्ट्रोजेनरेटेड प्रजातियों के ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण (रेडॉक्स) अभिक्रियाओं के कारण हो सकती है। इस तरह की ल्यूमिनेसेंस उत्तेजना केमिलुमिनेसेंस का एक रूप है जहां एक अभिकारक इलेक्ट्रोड पर विद्युत् रासायनिक रूप से उत्पन्न होते हैं।[3]ECL प्रायः इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के इलेक्ट्रोड पर क्षमता (कई वोल्ट) के अनुप्रयोग के दौरान देखा जाता है जिसमें एप्रोटिकओ में ल्यूमिनसेंट प्रजातियों (पॉलीसाइक्लिकएप्रोटिक कार्बनिक विलायक (ECL संरचना) में एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, मेटल कॉम्प्लेक्स, क्वांटम डॉट्स या नैनोकण सम्मिलित है। [4]। कार्बनिक विलायक  में ल्यूमिनसेंट प्रजातियों के ऑक्सीकृत और अपचायक दोनों रूपों को ऑक्सीकरण और अपचयन के बीच इसकी क्षमता को व्यापक करके एक साथ या एक ही इलेक्ट्रोड पर उत्पादित किया जा सकता है। उत्तेजना ऊर्जा ऑक्सीकृत और कम हुई प्रजातियों के पुनर्संयोजन से प्राप्त होती है।

जलीय माध्यम में, जिसका उपयोग प्रायः विश्लेषणात्मक अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, जल के विद्युत् रासायनिक विभाजन के कारण ल्यूमिनसेंट प्रजातियों का एक साथ ऑक्सीकरण और अपचयन प्राप्त करना मुश्किल होता है, इसलिए कोरैक्टेंट् के साथ ECL अभिक्रिया  का उपयोग किया जाता है। बाद के मामले में ल्यूमिनसेंट प्रजातियों को कोरएक्टेंट के साथ इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीकृत किया जाता है जो कुछ रासायनिक परिवर्तनों (ऑक्सीकृत अपचयन तंत्र) के बाद एक प्रबल अपचायक एजेंट प्रदान करता है। [5]

अनुप्रयोग

अत्यधिक संवेदनशील और चयनात्मक पद्धति के रूप में ECLविश्लेषणात्मक अनुप्रयोगों में बहुत उपयोगी साबित हुआ। यह इलेक्ट्रोड क्षमता को लागू करके अभिक्रिया नियंत्रण में आसानी के साथ केमिलुमिनसेंट विश्लेषण (पृष्ठभूमि प्रकाशीय सिग्नल की अनुपस्थिति) के विश्लेषणात्मक लाभों को जोड़ता है। एक विश्लेषणात्मक तकनीक के रूप में यह अपनी बहुमुखी प्रतिभा, फोटोलुमिनसेंस (PL) की तुलना में सरलीकृत ऑप्टिकल सेटअप और तुलनात्मक रूप से अच्छे अस्थायी और स्थानिक नियंत्रण के कारण अन्य सामान्य विश्लेषणात्मक तरीकों पर उत्कृष्ट लाभ प्रस्तुत करती है।, इस प्रकार उन प्रजातियों को नियंत्रित किया जाता है जो इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीकृत हो जाती हैं औरECL अभिक्रिया में भाग लेती हैं।[6]

यह प्रायः रूथेनियम परिसर का उपयोग करता है, विशेष रूप से [Ru(bpy)3]2 (bpy = 2,2'-bipyridine) जो तरल चरण या तरल-ठोस इंटरफ़ेस में TPrA (ट्राइप्रोपाइलामाइन) के साथ पुनर्जीवित होकर ~ 620 nmपर एक फोटॉन जारी करता है। इसका उपयोग इलेक्ट्रोड सतह पर स्थिर मोनोलेयर के रूप में किया जा सकता है (उदाहरण के लिए नेफियन से बना, या लैंगमुइर-ब्लॉगेट तकनीक या सेल्फ-असेंबली तकनीक द्वारा बनाई गई विशेष पतली फिल्में) या कोरएक्टेंट के रूप में या प्रायः एक टैग के रूप में और HPLC, Ru टैग में उपयोग किया जाता है। क्रोमैटोग्राफी, आरयू टैग एंटीबॉडी आधारित इम्युनोएसेज़, पॉलीमरेज़ श्रृंखला अभिक्रिया आदि के लिए आरयू टैग डीएनए जांच, एनएडीएच या हाइड्रोजन पेरोक्साइड| NADH या H2O2 पीढ़ी आधारित बायोसेंसर, ऑक्सालेट और ऑर्गेनिक एमाइन डिटेक्शन और कई अन्य अनुप्रयोग और पिकोमोलर संवेदनशीलता से लेकर परिमाण के छह ऑर्डर से अधिक की गतिशील रेंज तक का पता लगाया जा सकता है। फोटॉन का पता लगाने का काम फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब (PMT) या सिलिकॉन फोटोडायोड या गोल्ड कोटेड फाइबर-ऑप्टिक सेंसर से किया जाता है। जैव-संबंधित अनुप्रयोगों के लिए ECL तकनीकों का पता लगाने का महत्व अच्छी तरह से स्थापित किया गया है। जैव-संबंधित अनुप्रयोगों के लिए ECL तकनीकों का पता लगाने का महत्व अच्छी तरह से स्थापित किया गया है।[7] कई नैदानिक ​​प्रयोगशाला अनुप्रयोगों के लिए ECL का व्यावसायिक रूप से भारी उपयोग किया जाता है।[8][9][10]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Forster RJ, Bertoncello P, Keyes TE (2009). "इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनसेंस". Annual Review of Analytical Chemistry. 2: 359–85. Bibcode:2009ARAC....2..359F. doi:10.1146/annurev-anchem-060908-155305. PMID 20636067.
  2. ↑ Valenti G, Fiorani A, Li H, Sojic N, Paolucci F (2016). "इलेक्ट्रोकेमिलुमिनसेंस अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रोड सामग्री की आवश्यक भूमिका". ChemElectroChem. 3 (12): 1990–1997. doi:10.1002/celc.201600602. hdl:11585/591485.
  3. ↑ Electrogenerated Chemiluminescence, Edited by Allen J. Bard, Marcel Dekker, Inc., 2004
  4. ↑ Valenti G, Rampazzo R, Bonacchi S, Petrizza L, Marcaccio M, Montalti M, Prodi L, Paolucci F (2016). "Variable Doping Induces Mechanism Swapping in Electrogenerated Chemiluminescence of Ru(bpy)32+ Core−Shell Silica Nanoparticles". J. Am. Chem. Soc. 138 (49): 15935–15942. doi:10.1021/jacs.6b08239. hdl:11585/583548. PMID 27960352.
  5. ↑ Valenti G, Zangheri M, Sansaloni S, Mirasoli M, Penicaud A, Roda A, Paolucci F (2015). "कुशल इलेक्ट्रोकेमिलुमिनेसेंस उपकरणों के लिए पारदर्शी कार्बन नैनोट्यूब नेटवर्क". Chemistry: A European Journal. 21 (36): 12640–12645. doi:10.1002/chem.201501342. PMID 26150130.
  6. ↑ Fähnrich, K.A.; Pravda, M.; Guilbault, G. G. (May 2001). "रासायनिक विश्लेषण में इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनसेंस के हालिया अनुप्रयोग" (PDF). Talanta. 54 (4): 531–559. doi:10.1016/S0039-9140(01)00312-5. PMID 18968276.[permanent dead link]
  7. ↑ Miao, Wujian (2008). "इलेक्ट्रोजेनरेटेड केमिलुमिनसेंस और इसके जैवसंबंधित अनुप्रयोग". Chemical Reviews. 108 (7): 2506–2553. doi:10.1021/cr068083a. PMID 18505298.
  8. ↑ Lee, Won-Yong (1997). "Tris (2,2′-bipyridyl)ruthenium(II) electrogenerated chemiluminescence in analytical science". Microchimica Acta. 127 (1–2): 19–39. doi:10.1007/BF01243160.
  9. ↑ Wei, Hui; Wang, Erkang (2008-05-01). "Solid-state electrochemiluminescence of tris(2,2′-bipyridyl) ruthenium". TrAC Trends in Analytical Chemistry. 27 (5): 447–459. doi:10.1016/j.trac.2008.02.009.
  10. ↑ Wei, Hui; Wang, Erkang (2011-03-01). "Electrochemiluminescence of tris(2,2′-bipyridyl)ruthenium and its applications in bioanalysis: a review". Luminescence (in English). 26 (2): 77–85. doi:10.1002/bio.1279. ISSN 1522-7243. PMID 21400654.
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