Cu在HOPG上电化学沉积的原子分辨ECSTM现场观测

电化学扫描隧道显微镜(ECSTM)因其能提供真实空间的原子分辨图象而成为现场研究电极表面结构的最强有力的手段之一。近来,欠电位沉积(UPD)得到日益广泛的研究,人们观察到了Cu在Au(111)和Pt(111)上的UPD层的原子结构。而在金属体相沉积的ECSTM研究中所得图象的分辨率较低。我们用ECSTM在控电位下对Cu在高序石墨(HOPG)上的     

超微电极实验:基本原理、制备方法和伏安性能

超微电极的电极尺寸小，双电层电容小，IR降小，传质速率快，响应快，信噪比高，兼具时间和空间分辨率，不仅可以研究快速电极反应动力学性质，而且可以作为电化学扫描显微镜探针，实现基底反应活性的成像，在电化学各个领域均有重要应用，成为一种重要的电化学实验方法。本文将扼要介绍超微电极的基本原理、简易的制备方法及伏安性能的表征实验，以期对开展超微电极实验研究的电化学工作者有所裨益。     

半冠醚配体在Au(111)电极表面上的有序阵列的原位STM研究

利用电化学扫描隧道显微术(ECSTM)和循环伏安法, 研究了三个半冠醚配体在Au(111)表面上的吸附结构. 虽然配体分子的几何结构复杂、对称性较差, 但在Au(111)电极表面, 均形成了有序的阵列, 这是分子-分子间相互作用与分子-基底间相互作用平衡的结果. 高分辨率STM图像揭示了有序阵列中分子的内部结构、取向、排列方式等. 该研究为通过过渡金属调控的纳米结构制备提供了实验依据.     

碳纳米管/铜纳米结构电极材料在葡萄糖检测中的应用

利用电化学沉积法制备了碳纳米管/铜纳米结构电极材料, 采用扫描电子显微镜和电化学方法对电极表面的形貌和电化学性质进行了表征. 结果表明, 碳纳米管/铜纳米结构电极材料具有较大的电化学活性表面积、 高稳定性、 良好的导电性以及高葡萄糖电氧化活性, 有望用于葡萄糖的检测.     

扫描隧道谱的原理与应用

扫描隧道显微术(STM)的出现使人类在观察微观世界的进程上经历了一次革命。在STM实验中,当探针在样品表面扫描时,探针上隧道电流(快扫描模式)或控制针尖高度的电     

Au(111)上Pd电沉积初始阶段ECSTM——PdSO_4溶液研究

应用电化学扫描隧道显微镜(ECSTM)研究了PdSO4溶液中Au(111)电极表面Pd的电化学沉积过程.实验表明,Pd的沉积初始阶段在Au(111)电极表面依次生成两个满单层Pd膜,这一实验结果不仅与电位扫描一致,而且更进一步地证明了起初的两个Pd单层形成过程乃以层～层外延方式生长.高分辨的原子图像表明吸附的SO2-4离子在外延生长的Pd膜表面形成了有序的(3×7)R19°结构.     

电化学扫描隧道显微镜的研制及银、镍的现场电沉积研究

本文报道电化学扫描隧道显微镜(ECSTM)的研制技术,包括电子线路及绝缘探针尖的制备。研制的ECSTM中,试样和探针的电位能同时控制。绝缘探针的制备包括先用电化学腐蚀形成针尖,然后再在光学显微镜下绝缘,用扫描电子显微镜评定了绝缘针尖的性能。最后用研制的ECSTM现场研究了银、镍在高定向裂解石墨(HOPG)上的电沉积。     

扫描隧道显微技术及其在电化学中的应用

本文简要介绍了扫描隧道显微技术(STM)的原理及仪器构造,从电化学研究的角度综述了 STM 的发展背景及动向,讨论了 STM 在电化学现场研究中尚需解决和完善的有关技术性和理论性问题。     

一种新型C60-硫醚衍生物分子在金表面上的自组装

报导了一种新型C60 硫醚分子在金表面上自组装膜的形成,并通过接触角、扫描隧道显微术（STM）、X射线光电子能谱（XPS）、电化学和光电化学手段对其进行表征.高分辩STM形貌图证明,在Au(111)基底上C60基团存在并直观显示出特殊的单层膜结构. XPS分析表明,这一新型C60 硫醚分子是通过金硫键固定在金表面上的,并且在组装过程中存在分子内碳硫键断裂步骤.     

原位电化学扫描探针显微镜技术在电催化领域的应用进展（英文）

在电化学界面,电催化过程通常包括电子转移、吸附和脱附、静电相互作用、溶剂化及去溶剂化等多步过程,深入理解电催化反应机理极具挑战性.对纳米结构电化学界面(电极)处电催化过程的深入理解十分有助于阐明电催化反应机理和设计高性能电催化剂材料.电催化活性通常与电催化剂表面局域化的活性位点密切有关.在反应条件下,电催化反应过程的研究极大依赖于高分辨表征技术.经典的宏观电化学表征方法仅可以提供不同界面位点的平均信息,很难分辨一些特殊结构位点(如缺陷、晶界、边缘位点)的相关重要电化学信息.原位电化学扫描探针显微镜技术,包括电化学扫描隧道显微镜(EC-STM)、电化学原子力显微镜(EC-AFM)、扫描电化学显微镜(SECM)及扫描电化学池显微镜(SECCM),能够在纳米及原子尺度研究电催化反应过程,弥补了宏观表征方法的不足,为探究构效关系和解析电催化反应机理提供了机遇.本文介绍了各种扫描显微技术的基本原理、特点及优劣势,并且概述了各项技术在电催化领域研究的重大进展.EC-STM和EC-AFM能够原位表征电催化过程中的纳米尺度表面结构演变及吸附/脱附过程,但无法直接测量局部电化学活性(法拉第电流).通过S...     

铂电极在氯化钾溶液中电化学行为的STM和EMUV/VRS方法研究

用电化学现场扫描遂道显微镜(in situ STM)和电化学调制紫外可见反射光谱(EMUV/VRS)技术研究了铂电极在KCl溶液中的电化学行为, 结果表明,在KCl溶液中,Pt电极阳极氧化/阴极还原过程为阳极溶解/阴极沉积过程,阳极溶解可能经历吸附的Cl~-离子与Pt表面原子生成表面铂氯化物步骤,实验表明STM比EMUV/VRS具有更高的空间分辨率。     

电沉积非晶态Ni-W-B/ZrO2复合镀层及其结构与性能

在含有二氧化锆的Ni-W-B电解液中，电沉积获得Ni-W-B/ZrO2复合镀层.用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学技术较系统地研究了Ni-W-B/ZrO2复合镀层的电沉积、热处理过程，以及镀层的结构、表面形貌、显微硬度和耐腐蚀性能.结果表明, 复合镀层的质量组成为Ni 47.5％、W 40.9％、B 0.9％和ZrO2 10.7％. DSC和XRD结果清楚说明, 二氧化锆对基质Ni-W-B镀层的结构有明显影响, 使得复合镀层的非晶态结构特征更加明显 .复合镀层比Ni-W-B合金有更高的显微硬度, 呈现团粒状结构, 晶块之间不存在裂纹但晶界清晰可辨; 二氧化锆粒子分散于Ni-W-B基质镀层中. 400 ℃、1 h热处理后, Ni-W-B基质镀层中W向镀层表面偏析, 镀层呈现固溶体晶态结构特征, 表面形貌特征基本不变, 复合镀层的显微硬度进一步提高, 抗腐蚀性能增强, 但镀层表层中的二氧化锆粒子大量脱落.     

从分子水平研究电子传递

有机分子中电子传递受到诸多因素的影响, 纳米电极、界面、环境和分子本身都是必须要系统考察的因素. 本文从理论模拟和实验研究两个方面总结了在分子尺度上电子传递研究的最新进展. 着重讨论了分子动力学方法模拟纳米电极的制备, 量子化学方法研究电场作用下的分子构象及分子电导, 另外还讨论了扫描隧道显微术和电化学方法研究单分子结的电子传递. 分子电子传递的研究不仅涉及微观的实验测量, 从宏观的实验结果通过合理的分析推导, 也可以得到微观的信息.     

表界面分子吸附、组装与反应的电化学STM研究

电化学扫描隧道显微镜（electrochemical scanning tunneling microscopy：ECSTM）是用于化学以及表界面科学研究的重要新技术之一。它将电化学与STM技术相结合,能够工作于溶液和大气环境中,可以得到固体表面及表面吸附物质的原子／分子级分辨率的图像。本文简要介绍了电化学STM技术及其在表界面分子吸附、组装和反应研究中的应用。     

扫描隧道显微术应用于电极表面催化反应的研究进展

在电化学新能源领域中,理解电催化反应的机理,并设计高效的电催化剂是降低应用成本和促进其产业化进程的关键.从单分子的尺度上研究电极表面的催化反应过程有助于理解催化剂在反应中的作用机制,从而为催化机理的研究以及电催化剂的设计提供支持.本文结合国内外近些年的研究工作,综述了利用扫描隧道显微术研究电极表面催化剂的结构、催化活性位点的数量与分布以及催化反应的原位表征等方面的研究进展,同时展望了领域内所面临的挑战以及未来的发展方向.     

电化学沉积制备纳米结构铜电极及其葡萄糖检测性能

利用电化学沉积法制备了高电活性的纳米结构铜电极材料, 采用扫描电子显微镜和电化学方法分别对电极表面形貌和电化学性能进行了表征, 研究了实验参数对葡萄糖电氧化活性的影响. 结果表明, 改变沉积条件可以调控沉积铜的形貌及电催化活性. 在最佳条件下制备的铜纳米结构电极对葡萄糖检测的灵敏度为1310 μA·L/mmol, 检出限为5.0×10^-7 mol/L(S/N=3).     

《扫描隧道显微术及其应用》评介

20世纪末期,人类认识自然的手段有极大的进步,其中在时间和空间的测知方面已达到飞秒级和原子级。扫描隧道显微术(STM)的发明(1986提获诺贝尔物理奖)使人们可以直观地观测原子,这无疑对研究物质的表面结构以及被吸附在表面上的任何分子、原子及原子、分子的排布状况前进了一大步,具有巨大的理论及实际意义     

电沉积非晶态Ni-W-B/ZrO_2复合镀层及其结构与性能

在含有二氧化锆的Ni-W-B电解液中,电沉积获得Ni-W-B/ZrO2复合镀层.用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学技术较系统地研究了Ni-W-B/ZrO2复合镀层的电沉积、热处理过程,以及镀层的结构、表面形貌、显微硬度和耐腐蚀性能.结果表明,复合镀层的质量组成为Ni47.5%、W40.9%、B0.9%和ZrO210.7%.DSC和XRD结果清楚说明,二氧化锆对基质Ni-W-B镀层的结构有明显影响,使得复合镀层的非晶态结构特征更加明显.复合镀层比Ni-W-B合金有更高的显微硬度,呈现团粒状结构,晶块之间不存在裂纹但晶界清晰可辨;二氧化锆粒子分散于Ni-W-B基质镀层中.400℃、1h热处理后,Ni-W-B基质镀层中W向镀层表面偏析,镀层呈现固溶体晶态结构特征,表面形貌特征基本不变,复合镀层的显微硬度进一步提高,抗腐蚀性能增强,但镀层表层中的二氧化锆粒子大量脱落.     

Pt(100)/离子液体OMIPF6界面结构的STM研究

本文运用电化学扫描隧道显微术研究了离子液体OMIPF₆中Pt（100）表面结构在电化学双层区随电极电位的变化. OMI⁺阳离子在Pt（100）表面形成有序吸附结构,并且在约1.2 V宽的电位区间内稳定地存在Pt（100）表面。在电位负于-0.6 V时,有序吸附结构会发生向无序吸附结构的转变. 在电位正于+0.6 V时,较强的静电排斥力才能克服OMIPF₆与Pt（100）表面之间的化学作用,从而导致OMI+阳离子的脱附. 研究表明,OMI+阳离子具有的较长烷基侧链与Pt金属产生的较强化学相互作用是影响该Pt（100）/ OMIPF6界面结构的重要因素.     

扫描探针显微技术在TiO2表面研究中的应用

对近年来扫描探针显微（SPM）技术（扫描隧道显微镜STM和原子力显微镜AFM）在TiO2表面的形貌、结构和物理化学性质研究中的应用进行了综述。