基于超微电极的原位电化学拉曼光谱

原位电化学拉曼光谱是一种重要的光谱电化学技术.基于超微电极的原位电化学拉曼光谱将拉曼光谱反映的结构信息与电极表面的电化学过程从实验上严格对应和关联,为深刻理解电化学反应机理提供依据.本文综述了采用超微电极作为工作电极的原位电化学拉曼光谱的研究方法和应用进展,总结了应用超微电极作为工作电极开展电化学拉曼光谱实验的方法和具有表面增强拉曼活性的超微电极制备方法,展示了如何利用在超微电极表面获得的拉曼光谱与界面电化学过程的严格关联研究单个锌颗粒电化学氧化过程、吡啶分子在Au电极表面的电化学吸附过程,以及如何利用该技术能以高的信噪比和灵敏度同时测量光电流与分子反应这一特性研究对巯基苯胺选择性光氧化反应.采用超微电极作为工作电极的原位电化学拉曼光谱技术极大拓展了拉曼光谱技术的研究范围,有望成为探索(光)电化学反应的有力工具.     

生物电化学简介

简单介绍了生物电化学研究领域的概况。包括：生物膜与生物界面模拟研究（ＳＡＭ膜模拟生物膜的电化学、液／液界面模拟生物膜的电化学），用于生命科学的电化学技术（电脉冲基因直接导入、电场加速作物生长、癌症的电化学疗法、电化学控制药物释放、在体研究的电化学方法、生物分子的电化学行为）和电化学生物传感器（酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、电化学ＤＮＡ传感器）。     

电极/碱性聚电解质界面的微分电容曲线和零电荷电位测定（英文）

碱性聚合物电解质作为现代碱性氢氧燃料电池的核心组成部分,其单离子导体的特性使得“电极/碱性聚电解质”界面的性质与“电极/溶液”界面有所不同。本文使用微电极,运用循环伏安、电化学交流阻抗以及浸入法等方法,测定了电极/碱性聚电解质界面的微分电容曲线和零电荷电位。该界面的微分电容曲线呈“U”状,且存在局域极小值,该极小值所对应的电位与浸入法测得的零电荷电位数值一致。单离子导体的特性使得“电极/碱性聚电解质”界面在零电荷电位两侧表现出不同的电化学极化行为。     

多孔与平面硅电极界面的电化学行为

研究了重掺杂n-型单晶硅(CSi)在氢氟酸体系中生成多孔硅(PSi)的电化学行为,根据线性极化曲线,选取不同的电流密度,采用恒电流阳极极化法,制备了一系列多孔硅层。利用扫描电子显微镜对其进行了表面和断面形貌的表征,通过线性扫描极化技术和计时电位法,比较了单晶硅电极和多孔硅电极的电化学行为,分析了多孔硅形成前后的塔菲尔曲线和计时电位曲线,给出了多孔硅形成过程中的重要电化学参数,如腐蚀电流、开路电位、塔菲尔斜率等。并对其进行深入分析,根据实验结果,提出了单晶硅电极/电解质界面和多孔硅电极/电解质界面的结构模型,并利用该模型讨论了两种电极界面的电化学特性。     

抗坏血酸在铂纳米粒子/碳纳米管/聚吡咯复合修饰电极上的电化学行为

研究了抗坏血酸在铂纳米粒子/碳纳米管/聚吡咯复合膜修饰电极上的电化学行为,发现复合修饰电极对抗坏血酸的电化学反应具有较好的电催化作用,与空白电极相比电化学氧化电流增加了7倍。用电化学阻抗谱研究了电子在修饰电极界面上的传输过程,发现修饰电极的电催化性能与修饰电极可以提高界面电子传输能力是相关的。同时研究了碳纳米管用量、支持电解质、扫速、电沉积条件等因素对抗坏血酸在修饰电极上电化学行为的影响。     

“电极/溶液”界面的椭圆偏振测量技术研究进展

椭圆偏振测量技术是通过解析偏振光束在界面上或薄膜中反射或透射时偏振状态的变化,获取界面或薄膜的厚度、复折射率等性质的一种光学方法,是一种高灵敏度、非破坏性的原位实时表征技术,被广泛应用于“电极/溶液”界面的研究. 本文简要介绍了椭圆偏振测量技术的基本原理及其最新发展,并着重评述了能源电化学、材料电化学、电分析与生物电化学等领域中,应用椭圆偏振测量技术研究“电极/溶液”界面的现状.     

PAn/PEO-LiClO4界面的交流阻抗研究

近年来,交流阻抗方法已成功地应用于固体电极-电解质界面电化学性能的研究.特别是最近几年,聚氧化乙烯-锂盐复合物(PEO-LiX)系列高分子电解质材料研究的深入,研制以高分子电解质为隔膜的全固态锂电池的设想已成可能.前人用交流阻抗方法对Li/PEO-LiX和钒氧阴极/PEO-LiX界面行为研究已作了大量工作,并获得相关锂电池电极界面电化学性能的理论数据.本文用化学氧化法合成聚苯胺(PAn)阴极材料和本室改进的PEO-LiClO_4复合物作室温固体电解质,研究PAn/PEO-LiClO_4电极界面的电化学性能,获得一些新的结果。     

基于电化学引发的迈克尔加成反应:终端邻苯氢醌与金属离子络合的电化学行为研究

氢醌/醌型化合物的界面电化学行为研究引起了广泛的关注,而实现该类型电子媒介体在电极表面的高效固载是研究其界面电化学行为的关键.本研究将自组装技术与电化学技术相结合,采用电化学引发的迈克尔加成反应,成功实现了表面受限的氧化还原媒介体氢醌/醌在金电极表面的稳定高效固载.电化学引发迈克尔加成反应作为一种更加灵活与方便的策略,既可以实时监控电活性物质在电极表面固载的动力学过程,又容易调控固载在电极表面的电活性物质的量.     

扬帆启航：电化学实验初步

电化学是研究电能和化学能相互转化的规律的科学。电能和化学能之间的相互转换,是通过电极/电解质溶液表界面的结构变化和电荷转移反应来实现的。以电化学能源器件为例,前者为超级电容器,能量存储和释放主要通过界面双电层的表界面结构变化来实现;后者为化学电源,能量存储和释放主要通过电极活性物质的表界面化学反应来实现。所以,研究一个电化学体系时,主要关注两个问题,即表界面结构和表界面电荷转移反应。而表界面结构直接影响表界面电荷转移反应的性质,因此,从电化学实验的角度,表界面的构筑是至关重要的,包括电极的制备和表征、电极修饰材料的制备及组装、溶剂和支持电解质的选择和优化、电化学实验环境等等。本文旨在向广大电化学初学者讲述电化学实验的准备工作以及对实验现场数据的基本判断,帮助大家在实验中及时发现问题,及早采取措施,高效率地获取可信的实验数据。     

石墨炔电化学电池界面构筑

石墨炔是新兴的碳同素异形体, 其独特的结构和性质引起了不同领域科学家的广泛关注. 研究表明, 石墨炔在能源、 催化、 光学、 磁学、 信息科学和生命科学等领域发展潜力巨大. 近年来, 石墨炔在电化学能源领域的基础和应用研究展现了石墨炔作为电化学能源材料所具有的独特优势, 为解决电化学能源器件所面临的科学瓶颈提供了新理念、 新方法和新概念. 本文综合评述了近3年来石墨炔在电化学电池界面应用方面的研究进展, 主要涉及二维石墨炔的制备和结构优势, 及其为多种电化学电池电极界面构筑、 界面选择性传输及电极界面稳定性等带来的新启发.     

变温电化学原位红外光谱及其对乙醇电催化氧化研究

正1背景介绍电化学作为研究多相界面结构和电荷传递过程,以及化学能与电能相互直接转化的科学,是化学和能源领域学者关注的重要方向之一。特定体系中,研究物质在电极表面的反应机理,对于筛选适合电化学反应的电极界面和电极材料具有重要意义。传统的电化学方法受检测手段限制,无分子水平表征能力,难以得到反应机理。20世纪80年代兴起的电化学原位红外光谱技术~1,将电     

《电极过程简明教程》

本书原为英国皇家化学会出版,是一本电化学入门级的经典教材。书中将电极反应原理、应用技术与实验方法有机地融为一体,化繁为简,讲述深入浅出。内容涵盖了电极反应过程及界面现象、电子转移过程,各种复杂的电极反应,实验电化学,电极反应研究技术,燃料电池等。本书特别适合作为电化学专业的本科生教材,也可用作能源、材料、环境等     

单体动态电化学

由于个体的差异性和异质性作用,整体平均测量掩盖了个体的本征性质和电化学性能之间的关联.单体碰撞电化学作为一种强大而方便的电化学方法,已被用于研究超微电极上自由扩散的单个个体随机碰撞过程中的电化学行为.然而,个体的动态行为与其电化学反应过程息息相关.因此,对于单体动态电化学行为的研究可实时获取单体在电极界面上的动态电化学...     

面向储能应用的多尺度电极材料结晶设计

电化学储能过程包含固/气/液界面反应、分层次的传质和电荷传递过程,并涉及微观-介观-宏观的跨尺度问题等.电极材料的宏观电化学性能是不同尺度影响因素的综合表现.结晶是电极材料合成的重要过程,与电极材料的功能特性紧密相关,涉及原子分子成核和晶体生长过程,具有多尺度、多因素、多层次特征.本文从结晶角度,在微观、介观、宏观尺度上分别介绍了构筑有利于离子、电子传输的晶体结构、界面结构、三维结构等,评述了热力学稳定、动力学增强的新型胶体电极材料,通过跨尺度设计方式强化电极材料的电化学性能.在原子、分子、材料、器件水平设计多尺度电极材料是解决电化学储能器件面临问题的重要策略.     

现场电化学红外反射光谱法

电极/电解质溶液界面的性质对电化学过程起着非常特殊的作用,因此,建立能够提供分子水平信息的方法来对这种界面上的分子结构和作用过程的机理作出合理的描述是非常重要的。常规的电化学研究方法在这方面作出了很大的贡献,然而这些方法测定的都     

双酚A在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为研究

硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于废水处理的理想电极材料。利用循环伏安法和电化学阻抗谱研究了环境激素双酚A(BPA)在BDD电极上的电化学行为,分析在电极/溶液界面上的电化学过程及相关的电极动力学参数。研究发现BPA在电极上的直接电化学氧化过程为不可逆过程,氧化峰电势在1.4 V左右。电极/溶液界面的双电层结构可以用一个电容与一个电阻并联的等效电路来进行拟合,当极化电位从0.5 V增加至2.0 V时,电荷转移电阻Rct由7.043×104Ω·cm2降至1.366×103Ω·cm2,下降了80.60%,表明提高电极电位可明显降低电催化反应的电阻,有利于电催化氧化反应的进行,可提高电催化反应速率。     

Pb／Pb^2＋和聚吡咯电极的交流电化学热研究

利用交流电化学热方法测定了Ｂｒ＾－／Ｂｒ２和Ｐｂ／Ｐｂ＾２＋电极的电极反应熵变，在动电位情况下利用该方法研究了聚吡咯电极反应，结果表明经碱溶液处理后聚吡咯电极的电化学活性明显下降，但从交流电化学热性质看，它还部分保留了原先聚吡咯电极的电极反应特性。     

外在因素对TiO2膜电极/溶液界面CPE行为的影响

电极反应过程本质上是一个界面过程,电极／溶液界面的特性对界面电子转移有决定性的影响,对于同 个电极反应,电极表面性质的不同,界面电子传递的机理就有可能不同,因此,对电极／溶液界面特性进行充分的研究,有助于揭示界面电荷转移的机理,从而有可能有效地按照我们的主观愿望去影响电机反应进行的方向和速度,研究电极／溶液界面最简单的情形是研究所谓的理想极化电极,长期以来,很多学者研究了固体电极／溶液界面的理想极化情况,并将电极／溶液界面的阻抗特性与电极表面的孔隙度、粗糙度、电极表面原子排列不均一性以及溶液的电导等相关联,其中,对电极／溶液界面的恒相位元(CPE,constant phase element）行为－－这个困惑人们多年的问题更是进行了持久、深入、细致的研究。     

《界面电化学》专辑序言

界面电化学是以研究电极-电解液界面的结构和性质以及各种电极过程为特点的电化学科学的重要方向. 随着能源科学的迅猛发展,围绕各种复杂电化学界面、探讨其在能源电化学过程中的特殊作用显得十分重要,而发展和运用各种原位和非原位表征方法研究复杂界面的结构和性能关系也日益受到关注. 本专辑收录论文9篇,包括7篇研究论文和2篇综述,侧重于锂基电池、电催化和离子液体电化学体系中的界面问题,反映我国学者在电化学界面基础和应用研究方面所取得的最新进展,并评述有关能源电化学界面所存在的问题、挑战和解决策略.希望籍此促进我国电化学研究的进一步发展. 在此,谨对所有为本专辑撰稿的作者所给予的大力支持和贡献表示诚挚谢意！ 同时对审稿人及编辑部工作人员为本专缉的出版所付出的辛勤劳动表示衷心感谢！     

细胞色素C的薄层光谱电化学研究

细胞色素C(Cyt. C)在电极界面上的电子传递十分缓慢,只有在适当的电子迁移中介体(Mediator)或促进剂(Promoter)参与下才能以较快的速度进行反应,本文报道了以4,4′-二硫基联吡啶(PySSPy)作电极反应促进剂,用薄层光谱电化学技术研究细胞色素C在金微网栅薄层透光电极界面上的电化学过程,测定了电极反应的热力学参数E~(o′)及n,并与循环伏