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Problème 1. Électrodes semi-conductrices
Durée indicative : 3 h
Ce problème s’intéresse aux caractéristiques des électrodes semi-conductrices (ESC) vis-à-vis des réactions électrochimiques. Dans la partie I, on étudie le cas d’une électrode idéalement polarisée, en situation d’équilibre. Dans la partie II, on examine les caractéristiques des réactions électrochimiques se produisant à une interface ESC|solution.
Données numériques :
- constante de Boltzmann : k = 1 , 3810 −^23 J. K −^1
- charge élémentaire : e = 1 , 610 −^19 C
- constante de Planck : h = 6 , 6210 −^34 J. s
- célérité de la lumière dans le vide : c = 3 .108 m.s−^1
➤ Préliminaire
P-1. Rappeler brièvement, à l’aide d’un modèle de bandes d’énergie, les caractéris- tiques de la conduction électronique dans les semi-conducteurs. Définir le niveau de Fermi. Comparer au cas des métaux.
P-2. La statistique de Fermi-Dirac permet de calculer les densités de porteurs dans un semi-conducteur intrinsèque :
n (^) i. pi = N (^) c N vexp
− E G
kT
avec :
n (^) i (resp. pi ) : densité de porteurs négatifs (resp. positifs) (cm−^3 ) ;
N (^) c (resp. N v) : densité d’états dans la bande de conduction (resp. de valence) (cm−^3 ) ;
E (^) G = largeur de la bande interdite (eV).
On prendra :
N (^) c = N v = 2 , 5 × 1019
T ( K )
P-2.1. Exprimer, en fonction de E (^) G , les densités de chaque type de porteurs n (^) i et pi à 298 K dans un semi-conducteur intrinsèque.
P-2.2. Calculer leurs valeurs dans le cas du silicium ( E (^) G = 1 ,12 eV).
P-2.3. En pratique, comment procède-t-on pour augmenter significativement la den- sité de porteurs? Donner un exemple pour chaque type de porteur.
➤ I. Caractéristiques de l’interface ESC | solution à l’équilibre
Dans cette partie, on s’intéresse à l’étude de l’interface ESC | solution à l’équilibre (cas de l’électrode idéalement polarisée). Dans la suite, on notera E l’énergie, le potentiel électrostatique et V le poten- tiel d’électrode.
I-1. Rappeler comment se répartissent les charges à l’interface métal | solution, selon le modèle de Stern. Donner l’allure du profil de potentiel dans chaque phase, en fonction de la distance à l’interface (en l’absence d’ions adsorbés).
I-2. Dans le cas de l’interface ESC | solution, le profil de potentiel de part et d’autre de l’interface ( x = 0) a l’allure suivante (figure 1) :
0
∆ΦSC
ΦS^ ∆ΦS
ESC^ Φ Solution
Φel
X
Figure 1
On notera SC^ la chute de potentiel interfaciale du côté de l’ESC et S^ son homologue du côté de la solution.
I-2-1. Qu’appelle-t-on zone de charge d’espace? De quel(s) paramètre(s) dépend son épaisseur dans l’ESC? Donner l’ordre de grandeur de son épaisseur dans une solution aqueuse en présence d’électrolyte support concentré.
I-2-2. Exprimer le rapport
SC
S^
en fonction des capacités surfaciques C SC^ de
l’ESC et C S^ de la double couche du côté de la solution.
I-2-3. Sachant que S^ SC^ , à quoi est équivalente la capacité de l’interface complète? Comparer au cas de l’interface métal | solution.
I-3. La conséquence essentielle du profil de potentiel de la figure 1 est la courbure des bandes d’énergie de l’ESC au voisinage de l’interface.
Dans le cas de l’ESC dont le profil de bande est représenté figure 2, montrer qu’il apparaît au voisinage de la surface une zone de forte diminution de la densité de porteurs majoritaires, appelée zone de déplétion.
I-3-4. Exprimer, en fonction du rapport
n (^) o po
, la valeur de SC^ à partir de laquelle
il y a inversion, c’est-à-dire où le nombre de porteurs minoritaires de l’ESC devient
égal en surface au nombre de porteurs majoritaires. Calculer cette valeur de SC
(notée SC i ) à 298 K pour une ESC telle que
n (^) o po
I-3-5. Représenter, sur un graphe analogue à celui de la figure 2, la courbure des
bandes dans le cas où SC^ < 0. Que se passe-t-il alors pour la densité de porteurs majoritaires au voisinage de l’interface? Justifier la dénomination de zone d’accumulation.
I-3-6. La valeur particulière du potentiel d’électrode V (mesuré par rapport à une électrode de référence) pour laquelle il y a absence de courbure des bandes est appe- lée potentiel de bande plate et noté V B P^. Indiquer les différents états de courbure de bande (déplétion, accumulation) selon la valeur de V par rapport à V B P^ et le type de dopage de l’ESC (on pourra donner la réponse sous forme de tableau).
I-3-7. Application numérique : pour le GaP dopé n , on donne :
n (^) o = 2 ,5 10^16 cm−^3 ; E (^) G = 2 ,24 eV ; V (^) B P = − 0 ,9 V vs. ESH ;
On rappelle que le niveau de Fermi redox de l’ESH se situe à E redox F ( E S H ) = − 4 ,3 eV par rapport au niveau d’énergie de l’électron à l’infini dans le vide.
Représenter le schéma de bandes (analogue à la figure 2) de GaP dopé n , en indi-
quant les valeurs numériques à 298 K des énergies correspondant à E C surf , E surf V et
E (^) FB P , ainsi que celles de E (^) c , E (^) V , et E (^) F pour la situation d’inversion (on prendra n (^) o
po
➤ II. Réactions électrochimiques à l’interface ESC | solution
Dans la suite, on s’intéresse au cas de l’interface ESC | solution, en présence d’un couple Ox/Red (en solution) susceptible de transférer des charges à travers l’inter- face. On note toujours V le potentiel d’électrode et i l’intensité du courant (comptée
0 en oxydation, < 0 en réduction). On désigne par η = ( V − V eq) la surtension d’électrode.
II.1. Description qualitative du processus électrochimique à l’interface On rappelle qu’à l’équilibre, l’interface ESC | solution est décrite par le modèle des figures 1 et 2, et que les niveaux E c surf et E vsurf des bandes de conduction et de valence à la surface de l’ESC restent fixes par rapport à une référence arbitraire prise en solution. On supposera que le niveau de Fermi redox E redox F du couple Ox/Red en solution est situé à l’intérieur de la bande interdite de l’ESC. II-1-1. Indiquer comment est modifié le schéma de bandes de la figure 2 du fait de l’application de la surtension η (on distinguera les 2 cas : η > 0 et η < 0 et on sup- posera que l’ESC reste dans son domaine de déplétion au voisinage de l’interface). II-1-2. Préciser comment sont modifiées les densités de porteurs majoritaires à la surface de l’ESC dopée, du fait de l’application de la surtension η. En déduire quel sens de la réaction électrochimique se trouve a priori favorisé. II-1-3. À quelle condition sur les niveaux d’énergie des espèces en solution pourra- t-il y avoir réduction de Ox? oxydation de Red? Discuter le rôle de la surtension sur le fonctionnement de la réaction électrochi- mique à l’interface avec l’ESC par rapport à l’électrode métallique.
II.2. Étude quantitative de la cinétique électrochimique à l’interface Compte tenu des résultats du II.1, on est amené à distinguer, pour la transformation Ox↔Red à l’interface ESC(solution, les deux formulations suivantes :
Ox + e− BC Re d (a)
Ox Re d + h+ BV (b)
où e− BC et h+ BV désignent respectivement les électrons de la bande de conduction et les trous de la bande de valence. On notera dans la suite n surf^ (resp. p surf^ ) la concen- tration molaire (mol.cm−^3 ) de porteurs négatifs (resp. positifs) transférables dans l’ESC. On se propose de déterminer les courants i (^) e et i (^) h dus aux échanges de Ox et Red avec respectivement la bande de conduction – équilibre (a) – et la bande de valence
- équilibre (b) – de l’ESC. On supposera que le transport de matière de Ox et Red entre la solution et l’interface n’intervient pas dans la cinétique. Les constantes de vitesse des réactions anodique et cathodique k (^) a et k (^) c pour l’échange entre Ox et Red peuvent se mettre sous la forme :
k (^) a = k ° a exp
αe kT
S
k (^) c = k ° c exp
−βe kT
S
© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
Indiquer, en justifiant votre réponse, laquelle des 2 ESC a le potentiel de bande plate le plus proche de V eq. Comment seraient modifiées ces courbes i ( V ) dans le cas de 2 ESC dopées p?
II.3. Électrode semi-conductrice sous éclairement Un des principaux intérêts des ESC est de permettre la réalisation de réactions pho- toélectrochimiques, lorsque l’interface se trouve soumise à l’action d’un rayonne- ment lumineux (de longueur d’onde λ). Dans la suite, on supposera que l’énergie associée au rayonnement lumineux est au moins égale à la largeur de la bande interdite.
II-3-1. Calculer la longueur d’onde maximale du rayonnement permettant de réali- ser cette condition et préciser à quel domaine du spectre elle correspond, dans le cas :
- du silicium ( E (^) G = 1 ,12 eV) ;
- de l’oxyde de vanadium ( E (^) G = 2 ,75 eV).
II-3-2. Quelle est l’influence du rayonnement lumineux sur la population des por- teurs dans l’ESC? Citer un type de dispositif fonctionnant selon ce principe.
II-3-3. En réalité, seule la population en porteurs minoritaires varie de manière importante du fait de l’éclairement. On considère le cas d’un semi-conducteur dopé n en situation de déplétion. Discuter l’influence du champ électrique sur le mouvement des porteurs excé- dentaires dans la zone de déplétion. Quelle en est la conséquence sur les courants anodique et cathodique lorsque l’ESC illuminée est en présence d’un couple redox dans des conditions analogues à celles du II.2?
II-3-4. La figure 4 représente la variation du photocourant i (^) ph obtenu sous éclaire- ment continu d’une ESC GaAs dopée n , en présence de ferrocène en solution (0,08 mol.L−^1 ) dans le carbonate de propylène.
© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
❶ (^) ❷ ❸
iph
VBP – eEF^ rebox( FC )
V
Figure 4
II-3-4-1. Justifier l’absence de photocourant pour V < V (^) B P.
II-3-4-2. Expliquer l’allure de la courbe dans les domaines de potentiel 1, 2 et 3 de la figure 4.
Problème 2. Électrodes à gaz utilisant un électrolyte solide conducteur ionique
Durée indicative : 3 h
Ce problème se compose de trois parties, au cours desquelles on étudie la réaction de réduction d’un gaz diatomique X 2 à l’interface entre une électrode métallique et un électrolyte solide conducteur ionique. Les parties I et II sont indépendantes.
Données. R = 8 ,314 J.K−^1 .mol−^1 ; F = 96 485 C.mol−^1
➤ I. Conduction ionique dans les électrolytes solides
Dans cette partie, on s’intéresse au mécanisme de transport de l’espèce X −^ produite lors de la réduction du gaz X 2 , dans un électrolyte solide à conduction ionique.
I.1. Caractéristiques générales
Les électrolytes solides à conduction ionique sont généralement des composés iono- covalents cristallisés ou amorphes, de formule MX n (M = métal ; X = hétéro- atome, comme l’oxygène par exemple). Les porteurs de charge sont les atomes par- tiellement ionisés constitutifs de l’électrolyte, et la conduction a lieu par sauts entre défauts chargés (lacunes, sites interstitiels, …) dans le cas des électrolytes cristalli- sés, ou par échange de charges via les liaisons M − X partiellement ionisées.
I-1-1. Discuter succinctement l’influence sur le caractère iono-covalent de MX n des paramètres suivants :
- électronégativités comparées de M et X ;
- acidité de Mδ+^ (au sens de Lewis) ;
- duretés comparées de Mδ+^ et X δ−^ (au sens de Pearson)
I-1-2. Pour que la conduction soit efficace, il faut que la mobilité des porteurs soit suffisante dans le solide. Indiquer, en justifiant votre réponse, dans quel sens varie la conductivité en fonction :
- de la température ;
- de la densité de défauts dans le réseau cristallin ;
- du caractère covalent de la liaison M − X.
I-2-3. On désigne par v = (v d − v i ) la fréquence de saut effective. Les ordres de grandeur usuels des paramètres du problème sont les suivants :
- E^ =^105 V.m−^1 ;
- T = 800 K ;
- = 0 ,4 nm.
Montrer que la variation de ν avec la température est de la forme : A
T
exp
G (^) m RT
, où A désigne une constante dont on précisera l’expression.
I-2-4. Exprimer la vitesse moyenne v k du porteur. En déduire la mobilité électrique de ce porteur u (^) k. Sur quel(s) facteur(s) peut-on jouer pour accroître cette mobilité?
➤ II. Influence de la cinétique sur les courbes de polarisation d’une électrode à gaz
On s’intéresse maintenant à la réaction de réduction du gaz diatomique X 2 en ions X−^ , se produisant à l’interface entre une électrode métallique et un électrolyte solide conducteur ionique par les ions X−^. Un modèle envisageable pour ce type de réaction consiste à faire intervenir les étapes élémentaires suivantes (figure 2) :
- diffusion de X 2 en phase gazeuse et à travers les pores de l’électrode ;
- adsorption dissociative de X 2 à la surface de l’électrode ;
- transfert électronique avec le métal de l’électrode.
Métal e –
X –
ÉÉlectrolytelectrolyte
X (^) 2(ads)
X (^) 2(ads)
X (^) 2(g) (^) Gaz
Diffusion dans les pores Adsorption
Figure 2. Les différentes étapes de la réaction de réduction de X 2.
On supposera que la vitesse globale du processus est fixée par une seule de ces étapes élémentaires (étape cinétiquement limitante).
II.1. Cinétique contrôlée par l’adsorption
Au contact de certaines phases métalliques, le gaz X 2 peut subir une adsorption dis- sociative selon la réaction :
X 2 + s X − s (1)
où s représente le site d’adsorption et X − s un atome de X adsorbé sur le site s. On désigne par la concentration surfacique de gaz adsorbé et par (^) s cette même concentration à saturation. On appellera P la pression partielle de X 2 dans la phase gazeuse.
II-1-1. On se place dans le cas de l’adsorption idéale décrite par l’isotherme de Langmuir. II-1-1-1. Qu’entend-on par adsorption idéale? II-1-1-2. Rappeler la définition du taux de recouvrement θ. Dans la suite du II.1, on supposera la phase adsorbée suffisamment diluée (θ 1), pour pouvoir assimiler l’activité du gaz adsorbé au taux de recouvrement. D’autre part, l’activité de X−^ dans l’électrolyte sera supposée constante.
II-1-2. Donner les expressions des densités surfaciques de flux d’adsorption ( Ja ) et de désorption ( Jd ) de X 2 en fonction de P , (^) s , θ et des constantes de vitesse k (^) a et k (^) d correspondantes.
II-1-3. La réaction de transfert électronique est représentée par l’écriture suivante :
X − s + e−^ X−^ + s (2)
Exprimer la surtension d’électrode η en fonction de θ et θeq (taux de recouvre- ment à l’équilibre).
II-1-4. La figure 3 représente le bilan des flux d’adsorption, de désorption et d’échange électronique en régime stationnaire, à l’équilibre (a) et à courant non nul (b).
© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
Métal e –
X –
ÉÉlectrolytelectrolyte
X (^) 2(g)
Gaz J (^) a ,eq
J (^) d ,eq (^) Zone d'adsorption
(a) Équilibre
Figure 3a. Bilan des flux en régime stationnaire.
Soient d le diamètre d’un pore de l’électrode, sa longueur et λ le libre parcours moyen du gaz. Lorsque la condition d λ est réalisée, la diffusion est gouvernée par les chocs sur les parois (diffusion de type Knudsen), et la densité de flux J de X 2 dans la direction z de diffusion (supposée unidimensionnelle) est donnée par l’équation :
J = − D K
d c d z
c est la concentration volumique de X 2 dans un pore de l’électrode et D (^) K est le coef- ficient de diffusion de Knudsen de X 2.
II-2-1. En supposant la diffusion stationnaire, exprimer la densité de flux J de X 2 en fonction de sa pression partielle P ° dans la phase gazeuse, pour les conditions aux limites suivantes :
c ( z = 0 ) =
P °
RT
c ( z = − ) = 0
II-2-2. Donner schématiquement l’allure de la courbe de polarisation j (η) corres- pondante. Comparer au cas précédent (II.1.4.2).
II-2-3. Donner l’expression de la densité de courant limite de diffusion dans le cas de la réduction de O 2.
© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
ÉÉlectrolytelectrolyte
d
z 0
Figure 4. Représentation d’une électrode poreuse.
II.3. Cinétique contrôlée par le transfert électronique
On suppose que le transfert électronique a lieu sur le site d’adsorption comme indi- qué par l’équation (2). L’expression de la densité de courant total j en fonction du potentiel d’électrode E est donnée par la loi de Butler-Volmer :
j = Fk an s ( 1 − θ)[ X −] exp
α F RT
E
− Fk am s θ exp
−( 1 − α) F RT
E
où k an et k cat sont les constantes de vitesse anodique et cathodique (indépendantes de E ), α est le coefficient de transfert de charge et [X−] représente la concentration
en ions X−^ dans l’électrolyte au voisinage de l’interface. Dans la suite, on prendra : θ = θeq et α = 1 /2.
II-3-1. Justifier l’utilisation du taux de recouvrement à l’équilibre θeq dans l’équa- tion (3).
II-3-2. Montrer que l’équation de la courbe de polarisation se met alors sous la forme :
j = jo
[
exp
F
2 RT
η
− exp
− F
2 RT
η
)]
où jo représente un paramètre dont on précisera l’expression et la signification phy- sique. On cherche maintenant à étudier l’influence de la pression partielle de gaz P sur le paramètre jo. Soit K la constante d’équilibre associée à la réaction (1).
II-3-3. Quelle est la relation entre K , θeq et P?
II-3-4. Déduire des résultats précédents la variation de jo en fonction de P , dans les 2 cas limites suivants :
- faible adsorption : θeq 1
- forte adsorption : θeq ≈ 1
II-3-5. Représenter ces variations sur un graphe log jo = f (log P ). En déduire la valeur de P pour laquelle jo est maximum.
➤ III. Application des électrodes à gaz à la réalisation d’une pile à combustible
Dans le cas où X est l’oxygène, la réaction étudiée précédemment peut intervenir comme réaction cathodique dans une pile à combustible à électrolyte solide conduc- teur par les ions O^2 −^ (figure 5).
- Potentiels standard à 25 °C (pH 0) :
S Rs
Cd M
- Constante d’acidité de HNO 2 à 25 °C : K (^) a = 7 ,1 10−^4
- Constante d’équilibre de solubilisation de O 2 (g) dans l’eau à 25 °C : K (O 2 ) = 1 , 1 × 10 −^3
➤ I. Caractéristiques des UME en électrochimie On désigne par UME une électrode dont au moins une dimension caractéristique est de l’ordre du micromètre. Les UME ont été découvertes par Wightman dans les années 1980, et font l’objet d’utilisations de plus en plus nombreuses, notamment en analyse. Dans cette partie, on se propose d’aborder quelques caractéristiques des UME aussi bien du point de vue des processus non faradiques, que lors de l’étude d’une réaction électrochimique à l’interface électrode|solution. On supposera que la solution étudiée contient toujours un électrolyte suffisam- ment concentré pour supporter la totalité du transport par migration.
I.1. Processus non faradiques : modélisation de l’interface On considère une interface entre une électrode métallique M hémisphérique de rayon r 0 et une solution S contenant un électrolyte, en l’absence de réaction élec- trochimique. Du point de vue électrique, cette interface peut être modélisée par l’en- chaînement suivant :
I-1-1. Préciser la signification de R (^) s et C (^) d du point de vue de l’interface électro- chimique. De quel(s) paramètre(s) caractéristique(s) de l’électrolyte dépendent res- pectivement R (^) s et C (^) d?
I-1-2. On applique à l’interface une ddp variable au cours du temps E ( t ) :
Couple redox NO 3 −^ (aq) /HNO2(aq) HNO (^) 2(aq) /NO(g) O2(g) /H 2 O (^) 2(g) O2(g) /H2 O E °(V vs. ESH) + 0,94 + 1,00 + 0,70 + 1,
À l’instant t = 0, on ferme l’interrupteur. On suppose le condensateur initiale- ment déchargé. I-1-2-1. Donner l’expression du courant i ( t ) à travers l’interface lorsqu’on applique à t > 0 une ddp E constante. Représenter l’allure de i ( t ).
I-1-2-2. Même question lorsqu’on applique à t 0 une rampe linéaire de potentiel : E ( t ) = v. t
I-1-3. On désigne par C^ d ° la capacité spécifique (capacité par unité de surface d’électrode) de l’interface. En symétrie sphérique, la résistance R (^) s d’un élément de solution compris entre l’électrode de rayon r 0 et un point de la solution à la distance x du centre de l’électrode s’exprime par :
R (^) s =
ρ 4 π r 0
x x + r 0
I-1-3-1. Préciser la signification physique du paramètre ρ.
I-1-3-2. En supposant x r 0 , donner l’expression de la constante de temps carac- téristique de l’interface. Expliquer l’intérêt d’utiliser une UME par rapport à une électrode conventionnelle.
I-1-3-3. On considère l’interface entre une UME de rayon r 0 = 1 μm et une solu- tion aqueuse de KCl 0,1 mol.L−^1 à 25 °C. Une telle interface possède une capacité spécifique de l’ordre de 20 μF.cm−^2. Calculer la constante de temps caractéristique de cette interface. Que peut-on déduire de cette valeur concernant les mesures électrochimiques?
I.2. Processus faradiques : interprétation d’expériences de chronoampérométrie et voltamétrie cyclique On considère l’interface entre une électrode hémisphérique de rayon r 0 et une solu-
© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.tion contenant une espèce Red, de coefficient de diffusion^ D^ et en concentration^ c ∗^.
R (^) s
C (^) d
A
© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
i
E
0,1V.s –^1 0,01V.s –^1
1V.s –^1
Figure 1. Effet de la vitesse de balayage sur l’allure des courbes i ( E ) dans les conditions décrites ci-dessus ( n = 1 ; r 0 =10 μm ; D = 10–^5 cm^2 .s–^1 ; c * = 1 mmol.L–^1 ).
I-2-2. On réalise une expérience de chronoampérométrie dans les mêmes conditions qu’au I.2.1, sur une UME hémisphérique de rayon r 0 = 1 μm. La solution contient de l’hydroquinone (C 6 H 6 O 2 ), de coefficient de diffusion D = 2 × 10 −^5 cm^2 s−^1 , en concentration c ∗^ = 10 −^3 mol.L−^1 dans l’acétonitrile. I-2-2-1. Donner l’expression de la durée T stat nécessaire à l’établissement du régime stationnaire en fonction de D et r 0 (on considérera ce régime atteint lorsque la com- posante stationnaire représente au moins 99 % du courant total). I-2-2-2. Préciser comment varie le courant en régime stationnaire i stat en fonction de r 0.
I-2-2-3. Calculer T stat et i stat dans les conditions ci-dessus.
I-2-3. On réalise une expérience de voltamétrie cyclique sur une UME hémisphé- rique de rayon r 0 = 10 μ m, pour une solution contenant une espèce Red (couple Red/Ox supposé nernstien), de coefficient de diffusion D en concentration c ∗^. Pour ce faire, on applique à l’électrode un balayage linéaire de potentiel aller-retour, de vitesse v (en V.s−^1 ), entre deux valeurs E (^) i et E (^) f encadrant le potentiel standard du couple Red/Ox. Les courbes i ( E ) pour différentes vitesses de balayage sont repré- sentées sur la figure 1 :
Dans des conditions de diffusion sphérique, on peut montrer, par une démarche analogue à celle du I-2-1 , que le courant varie en fonction du potentiel de l’élec- trode selon la loi suivante :
i = n F Sc ∗^
π D σχ
n F RT
( E − E (^) i )
n F S Dc ∗ r 0
n F RT
( E − E (^) i )
où S est la surface de l’électrode et σ = ( n F / RT )v.
La figure 2 donne une représentation graphique des fonctions et χ.
I-2-3-1. À quoi correspond chacun des deux termes dans l’équation (2)? Interpréter l’allure des courbes de la figure 1.
I-2-3-2. À quelle condition sur v la courbe voltampérométrique présente-t-elle un profil stationnaire?
I-2-3-3. Aux vitesses de balayage très élevées, la courbe voltampérométrique pré- sente une forte distorsion par rapport à la courbe théorique. Interpréter ce phéno- mène. Montrer que la distorsion s’accentue lorsque la vitesse de balayage aug- mente.
➤ II. Application des UME à l’étude du stress oxydatif dans des systèmes biologiques
La détection des molécules émises par des cellules biologiques soumises à une per- turbation de leur potentiel de membrane (stress) est un problème complexe : les UME, de par leur résolution spatiale micrométrique, sont des outils d’analyse per- formants pour ce type d’application, comme l’ont montré récemment Amatore et coll. Les substances chimiques émises par les cellules biologiques lors d’un stress sont principalement le monoxyde d’azote NO et l’ion superoxyde O^2 −^. Un des objectifs de cette étude est de quantifier les flux respectifs de chacune de ces espèces émises par une cellule au cours d’une expérience de stress oxydatif.
0,
0,
0,
0,
0,
0
1
0,
0,
0,
0,
0
- 5 0 5 ( nF/RT ) ( E – E (^) i )
1/2 π
χ(
στ
) Φ (στ )
Figure 2. Représentation graphique des fonctions χ et .
