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電化學聯(lian)用(yong)方(fang)案(an)
電化(hua)學聯(lian)用(yong)方(fang)案(an)
(概述)光譜電(dian)化(hua)學是(shi)把光譜技術(shu)與電(dian)化(hua)學技術(shu)結合起(qi)來的壹(yi)種方(fang)法，以(yi)電(dian)化(hua)學行(xing)為(wei)為(wei)激(ji)發(fa)信(xin)號(hao)，然(ran)後體系對電化學信(xin)號(hao)進(jin)行感應(ying)並(bing)以(yi)光(guang)譜(pu)變(bian)化的形(xing)式表(biao)現出(chu)來。 光譜(pu)電化(hua)學在研究可逆反應、不可逆反應以(yi)及(ji)準(zhun)可逆反應上有(you)著重(zhong)大應用(yong)。
光譜(pu)電(dian)化學方(fang)法同時發揮(hui)了(le)電化(hua)學及(ji)光(guang)譜(pu)技術(shu)各自(zi)的優(you)點(dian)，如用(yong)電(dian)化(hua)學方(fang)法容易調節物(wu)質(zhi)的狀(zhuang)態，能定量產生(sheng)試劑(ji)等(deng)，而(er)光譜(pu)方(fang)法則有(you)利於(yu)識(shi)別物質(zhi)，這(zhe)樣就(jiu)可以(yi)同(tong)時獲得多種(zhong)信息。光譜電化學方(fang)法為(wei)研(yan)究(jiu)電(dian)極過程機理(li)，電(dian)極表(biao)面(mian)特(te)性，鑒(jian)定(ding)反應的中間(jian)體(ti)及(ji)產(chan)物(wu)，以(yi)及(ji)測(ce)量式電(dian)極(ji)電位（E0）和電(dian)子(zi)轉(zhuan)移(yi)數(shu)（n），電(dian)極反應速(su)率(lv)常(chang)數(shu)，擴(kuo)散系數(shu)等(deng)提(ti)供(gong)了(le)有(you)力的研(yan)究(jiu)手段。
（分(fen)類）
從光(guang)的入射電極方(fang)式看(kan)，光譜(pu)電化學分(fen)為(wei)透(tou)射和反射兩種。透(tou)射式中光(guang)線又可以(yi)從兩(liang)種角度入射。
壹(yi)種是(shi)光線垂直(zhi)穿(chuan)過光透(tou)電(dian)極(ji)，另(ling)壹(yi)種是(shi)光線與電(dian)極(ji)表(biao)面(mian)平(ping)行，壹(yi)般用(yong)來監測(ce)溶(rong)液過(guo)程的光(guang)譜(pu)變化。
而(er)反射式光(guang)譜(pu)電化學方(fang)法中，光(guang)線與電(dian)極(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)壹(yi)定角度入射，經過電極反射後，反射光進(jin)入檢(jian)測(ce)器。反射法多用(yong)於(yu)研(yan)究(jiu)電(dian)極表(biao)面(mian)上的電(dian)化(hua)學過(guo)程。
從光(guang)譜學的方(fang)法來看(kan)，光譜(pu)電化學可分(fen)為(wei)以(yi)下(xia)幾(ji)類：
（1） 紫外-可見光譜電化(hua)學：光(guang)譜波段壹(yi)般在200~900nm。凡(fan)是(shi)在紫外可見區有(you)吸收(shou)的電(dian)活(huo)性物(wu)質(zhi)，都(dou)可以(yi)采用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法。對於壹(yi)些有(you)電活(huo)性無(wu)光吸(xi)收(shou)或(huo)者(zhe)有(you)光吸收(shou)的非(fei)電活(huo)性物(wu)質(zhi)，也(ye)可以(yi)用(yong)間(jian)接(jie)法研究。適用(yong)於(yu)大量的無(wu)機，有(you)機，及(ji)生(sheng)物(wu)分(fen)子(zi)。在電極反應中通過吸(xi)收(shou)曲(qu)線變化，可以(yi)監(jian)測(ce)反應物(wu)中間(jian)體(ti)及(ji)產(chan)物(wu)的轉(zhuan)化(hua)過(guo)程。。
（2）紅外光(guang)譜電(dian)化學：光(guang)譜波段壹(yi)般在1um~25um。主要(yao)提(ti)供(gong)分(fen)子(zi)和原(yuan)子(zi)的結(jie)構(gou)信息。研究電極表(biao)面(mian)的吸(xi)附(fu)線性，還可以(yi)提(ti)供(gong)吸附(fu)態在電極表(biao)面(mian)的取(qu)向(xiang)，與電(dian)極(ji)表(biao)面(mian)的鍵合情況等(deng)信(xin)息。
（3）拉曼(man)光譜(pu)電化學：光(guang)譜波段壹(yi)般在激發光(guang)源(yuan)之後的200nm範(fan)圍(wei)之內(nei)。同(tong)樣提(ti)供(gong)分(fen)子(zi)結(jie)構(gou)信息
由於拉曼(man)*的指紋峰特性，可以(yi)輕(qing)松識(shi)別測量溶(rong)液中的電(dian)活(huo)性物(wu)質(zhi)的種(zhong)類(lei)，濃(nong)度，及(ji)電(dian)極(ji)電(dian)勢隨時間的變(bian)化(hua)。
（4） 熒光光譜電化學：光(guang)譜波段壹(yi)般在200-1100nm。提供(gong)比(bi)其(qi)他方(fang)法更(geng)靈(ling)敏(min)更(geng)有(you)選擇性的分(fen)析方(fang)法。熒光光譜(pu)主要(yao)監(jian)測化合物(wu)受(shou)激發(fa)後的發(fa)射光譜，因(yin)此(ci)減少了(le)入射光的幹(gan)擾。熒(ying)光光譜可同時獲得激(ji)發光譜(pu)和發(fa)射光譜，可以(yi)用(yong)來鑒(jian)別不同物質(zhi)。熒(ying)光(guang)分(fen)析與電(dian)化(hua)學相(xiang)結合，可以(yi)通過物(wu)質(zhi)的氧化(hua)和還原態熒光(guang)光譜(pu)和激(ji)發光(guang)譜(pu)的變(bian)化(hua)，監測氧化(hua)還原反應發(fa)生(sheng)的部(bu)位。適(shi)合生(sheng)物(wu)鐘(zhong)多種(zhong)重(zhong)要(yao)化(hua)合物(wu)，低(di)濃(nong)度藥物(wu)及(ji)代(dai)謝機理的分(fen)析。
（構(gou)成）光譜電化(hua)學是(shi)通過薄(bo)層(ceng)光譜電(dian)化(hua)學池(chi)進(jin)行實驗的。電(dian)化(hua)學池(chi)使(shi)用(yong)鉑(bo)絲(si)或(huo)金(jin)絲(si)紗(sha)網(wang)電(dian)極(ji)作(zuo)為(wei)工(gong)作(zuo)電(dian)極。
光源(yuan)透(tou)過(guo)電(dian)解池(chi)，然(ran)後光譜(pu)儀(yi)檢測由(you)電化(hua)學行(xing)為(wei)引起(qi)的電(dian)解池(chi)中物(wu)質(zhi)變(bian)化(hua)引起(qi)的光(guang)譜(pu)變化，從而(er)研究(jiu)反應的變(bian)化(hua)，中間(jian)體(ti)以(yi)及(ji)終(zhong)產物。
可選光譜探(tan)測器：Avantes高性能光纖光譜(pu)儀(yi)
可選光源(yuan)：
(優(you)點(dian))
1、可以(yi)任(ren)意(yi)施加電位，並(bing)且通過光(guang)譜的變(bian)化(hua)，從而(er)控制電化(hua)學反應產(chan)物。
2、可以(yi)提(ti)供(gong)中間(jian)產(chan)物的譜(pu)圖(tu)信息，從而(er)判斷中間(jian)產(chan)物。
3、有(you)較高的選(xuan)擇(ze)性，既可以(yi)控制不同的電(dian)位，也(ye)可以(yi)利用(yong)不同物質(zhi)具(ju)有(you)不同光譜(pu)的特(te)性。
4、可以(yi)研(yan)究(jiu)非(fei)常緩(huan)慢(man)的電(dian)子(zi)轉(zhuan)移(yi)過(guo)程並(bing)且不受(shou)殘余(yu)電(dian)流(liu)等(deng)的影響。
（應(ying)用(yong)領域(yu)）
電池(chi)電化(hua)學：鋰(li)電(dian)池(chi)，鋰(li)硫(liu)電池(chi)和燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)電極(ji)材料(liao)及(ji)界面(mian)反應。
電(dian)致變(bian)色：在外加電場的作(zuo)用(yong)下(xia)材(cai)料(liao)發(fa)生(sheng)穩(wen)定(ding)、可逆的顏(yan)色和透(tou)明(ming)度(du)變(bian)化(hua)。
電(dian)致發(fa)光：電(dian)壓產生(sheng)電(dian)場。
光(guang)致發光：受(shou)激電(dian)子(zi)能級(ji)躍遷(qian)、變化、復(fu)合導(dao)致發光實時采集(ji)光譜(pu)的變(bian)化(hua)，分(fen)析電勢/電(dian)流(liu)變化(hua)引起(qi)的發(fa)光(guang)差異(yi)。