راهنما پرینتر سه بعدی

با توجه به جستجویی که در پایگاه داده Web of Science® با استفاده از کلمات کلیدی "پرینتر سه بعدی" و "سلول های الکتروشیمیایی" انجام شد، می توانیم برخی از کارهای پیشگام را با استفاده از تکنیک های پرینت سه بعدی SLA و FFF در مناسبت های مختلف برجسته کنیم. پیش از SLA و FFF، می‌توان به یک سلول الکتروشیمیایی پرینتر سه بعدی ساده اشاره کرد که با استفاده از پلیمر سیلیکونی استوکسی که در دمای اتاق به مدت 12 ساعت پخت شده بود، اندازه‌گیری‌های ولتامتری را فعال کرد و پتانسیل پرینتر سه بعدی را برجسته کرد (Symes et al., 2012). SLA زودتر از FFF بررسی شده است و کار پیشگام گزارش شده توسط اسنودن و نویسندگان همکار (اسنودن و همکاران، 2010) یک سلول جریان الکتروشیمیایی (U شکل) را ارائه کردند که در آن الکترود کار (الکترود دوپ شده الماس) در انتهای آن قرار داده شد. سلول در یک پیکربندی لایه نازک، در حالی که الکترود ضد مرجع (سیم Ag/AgCl) از طریق کانال خروجی وارد شده است. کل فرآیند ساخت، پرینتر سه بعدی و پس از درمان، 6 تا 8 ساعت برای دستگاهی با ارتفاع 10 سانتی متر (نشان داده شده در جدول 2، خط A)، زمان بر بود، و از یک رزین مایع متشکل از یک الیگومر اکریلیک استفاده شد. دی پنتا اریتریتول پنتااکریلات، تری متیلولپروپان تری آکریلات پروپوکسیله، شروع کننده نور و تثبیت کننده ها. وضوح بسیار بالاتر از دستگاه های پرینتر سه بعدی FFF است، با این حال، زمان طولانی تر ساخت، نیاز به درمان پس از درمان و کوراسیون، و استفاده از رزین های سمی برخی از اشکالاتی است که باعث می شود SLA کمتر از FFF محبوب باشد. با این وجود، یکی از اولین کارهایی که بر روی توسعه سلول های الکتروشیمیایی کاربردی توسط پرینتر سه بعدی FFF انجام شد، مربوط به سال 2014 است. (2014) از دو چاپگر سه بعدی مجهز به ABS برای ساخت یک سلول جریان غیرقابل تقسیم با استفاده از اندازه نسبتاً بزرگ (مساحت الکترود 49 سانتی متر مربع) استفاده کرد. یک پرینتر UP!2 Plus (توسط PP3DP) برای ساخت کانال الکترولیت و یک چاپگر Ultra® 3SP (توسط Envision TEC) برای ساخت صفحات انتهایی استفاده شد. سپس، با استفاده از یک پروب ردوکس K4Fe(CN)6/K3Fe(CN)6 معمولی برای تجزیه و تحلیل انتقال جرم و مقایسه با سایر سلول‌های جریان تولید شده از طریق ماشین‌کاری سنتی مشخص شد (Ponce De Leon و همکاران، 2014). نویسندگان استفاده از این سلول پرینت سه بعدی را برای بررسی رسوب الکتریکی، خوردگی و اصلاح الکتروشیمیایی (حذف فلز یا فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته) و همچنین سلول های سوختی (نشان داده شده در جدول 2، خط B) پیشنهاد کردند.

دو فناوری پرینتر سه بعدی مختلف برای ساخت سلول های جریان نوری شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت: استفاده از پرینتر سه بعدی MJM (سیستم سه بعدی) و استفاده از فرز CNC (Datron). سلول‌ها با ویژگی‌هایی ساخته شدند، اولی با یک منطقه تشخیص واحد و دومی با دو منطقه تشخیص جداگانه. هر دو با استفاده از تجزیه و تحلیل تزریق جریان (FIA) و HPLC با واکنش‌های شیمی‌تابی سریع با سیستم‌های معمولی مقایسه شدند (Spilstead et al., 2014). یک میکروسل جریان با استفاده از یک پرینتر سه بعدی SLA برای اندازه‌گیری بارگیری الکتروشیمیایی هیدروژن در محل از طریق ولتامتری حلقوی با استفاده از اندازه‌گیری‌های کاوشگر کلوین (Schimo et al., 2015) ایجاد شد، که احتمالاً یکی از اولین کارهایی است که از فناوری‌های پرینتر سه بعدی برای توسعه استفاده می‌کند. سلول های الکتروشیمیایی در سال 2016، توسعه راکتورهای آنزیمی مبتنی بر کاغذ برای تشخیص گلوکز با استفاده از یک سلول آنالیز تزریق دسته ای چاپ شده سه بعدی (BIA) توصیف شد. BIA یک سیستم تحلیلی قابل حمل است که هنگام ترکیب با آشکارسازهای آمپرومتریک تجزیه و تحلیل های سریع را ارائه می دهد زیرا از یک میکروپیپت الکترونیکی استفاده می کند که دقیقاً حجم و سرعت تزریق را کنترل می کند که ویژگی های اساسی است که بر پاسخ فعلی تأثیر می گذارد (روچا و همکاران، 2018).