W50-42385432 Potentiostat

Potentiostat

Gemäß § 39, Abs. 6, Nr. 3 VgV zählt der
tatsächliche Preis zu den Informationen, die den geschäftlichen Interessen des
Unternehmens schaden könnten. Daher wird in dieser Bekanntmachung lediglich
der Schwellenwert angegeben.

Der Auftrag kann nur von einem bestimmten Wirtschaftsteilnehmer ausgeführt werden, da aus technischen Gründen kein Wettbewerb vorhanden ist. Das geplante Potentiostat muss grundlegende elektrochemische Messmethoden wie zyklische Voltammetrie (CV), Chronoamperometrie (CA), Chronopotentiometrie (CP) und Linear Sweep Voltammetrie (LSV) unterstützen. Um die gesamte Bandbreite der geplanten Experimente abzudecken, ist ein Spannungsbereich von ±10 V erforderlich. Dieser weite Bereich erlaubt Messungen sowohl in wässrigen als auch in nicht-wässrigen Elektrolyten, an Systemen mit hohen Überspannungen sowie an speziellen Elektrodenmaterialien unter realistischen Betriebsbedingungen.
Der messbare Strombereich muss vom nA-Bereich bis in den Amperebereich reichen. Ströme im nA-Bereich sind notwendig, um bei kleinen Elektrodenoberflächen oder hochwiderständigen Systemen stabile und hochauflösende Messungen durchführen zu können. Ein maximaler Strom im Amperebereich ist erforderlich, um auch bei großflächigen oder porösen Elektroden mit hoher spezifischer Oberfläche zuverlässig und mit hoher Auflösung messen zu können. Für elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) wird ein Frequenzbereich von mindestens 5 MHz bis in den mHz-Bereich benötigt. Diese Bandbreite ist notwendig, um einerseits schnelle Prozesse wie Ladungstransferreaktionen und Doppelschichtbildung und andererseits langsame Diffusions- oder Relaxationsvorgänge in Festkörper- und Grenzflächensystemen erfassen zu können.

Für die geplanten Hochdurchsatzexperimente ist ein System mit mindestens 15 vollständig unabhängigen Kanälen erforderlich. Nur so lassen sich umfangreiche Parameterstudien und parallelisierte Messreihen effizient durchführen, ohne mehrere Einzelgeräte anschaffen zu müssen. Die zugehörige Software muss für den Mehrkanal- und Mehrbenutzerbetrieb optimiert sein, sodass mehrere Anwender gleichzeitig unterschiedliche Experimente auf verschiedenen Kanälen ausführen können. Dabei muss es möglich sein, unter identischen Umgebungs- und Messbedingungen unterschiedliche elektrochemische Parameter einzustellen und zu testen, um den direkten Vergleich verschiedener Versuchsbedingungen zu gewährleisten.
Das System muss mit der bestehenden elektrochemischen Infrastruktur unseres Labors kompatibel sein, insbesondere mit unserer Quartz Crystal Microbalance with Dissipation Monitoring (EQCM) von AW Sensor sowie der Rotating Ring-Disk Electrode (RRDE) von Pine Research. Aufgrund der Anforderungen bei RRDE ist ein Bipotentiostat-Betriebsmodus erforderlich, um zwei Arbeitselektroden unabhängig und gleichzeitig ansteuern zu können.
Zusätzlich ist eine nahtlose Integration mit unseren Röntgenmessgeräten erforderlich, um kombinierte XRD- und XRR-Messungen in-situ oder operando durchzuführen. Für den Einsatz an Synchrotronstrahlungsquellen muss das System eine flexible Anpassung experimenteller Parameter während laufender Messungen ermöglichen. Diese Funktion ist für dynamische in-situ und operando Experimente, bei denen sich Reaktionsbedingungen innerhalb kurzer Zeit ändern, von zentraler Bedeutung. Darüber hinaus ist ein Floating-Mode-Betrieb erforderlich, bei dem der Messkreis elektrisch vom Netz- und Erdpotential isoliert ist. Dies verhindert Störungen durch Erdschleifen bei der Kopplung mit anderen Messgeräten wie XRD- oder EQCM-Systemen.

Die Markt- und Technikanalyse hat gezeigt, dass die Premium-Modelle von BioLogic in mehreren für unsere Forschung entscheidenden Parametern führend sind. Der erweiterte EIS-Frequenzbereich bis 7 MHz, der große messbare Strombereich bis in den Amperebereich, die Möglichkeit der dynamischen Parameteränderung während laufender Messungen sowie die hohe Kompatibilität mit unserer bestehenden Laborinfrastruktur stellen wesentliche Vorteile dar. Darüber hinaus sind die vorhandenen Geräte und Messaufbauten im INW-1 bereits auf BioLogic-Systeme abgestimmt, und das wissenschaftliche Personal verfügt über umfangreiche Erfahrung im Umgang mit den Geräten und der zugehörigen Software. Dies gewährleistet eine effiziente Nutzung ohne zusätzlichen Schulungsaufwand und sichert die Vergleichbarkeit mit unseren bestehenden Datensätzen.