電化學(xué)進(jìn)展綜述ppt課件

1、1,電化學(xué)的一些研究進(jìn)展,2,,一、緒論 二、現(xiàn)代電化學(xué)與材料科學(xué) 三、燃料電池 四、化學(xué)修飾電極,歡迎大家光臨,3,,1 . 電化學(xué)的起源 2 . 電化學(xué)的定義 3 . 電化學(xué)的應(yīng)用,一、緒論,4,1. 電化學(xué)的起

2、源,,電池的出現(xiàn)其實(shí)也就是電化學(xué)的起源。電化學(xué)的起源是比較古老的，1932年在巴格達(dá)東方的Khufut Rabuah 遺跡中發(fā)現(xiàn)了公元前250-226年被稱為巴格達(dá)電池的發(fā)掘物。它可以說(shuō)是一個(gè)最早的電池了。,銅制的圓筒,,陶瓷壺,,,,5,在中東巴格達(dá)的一個(gè)建筑工地上，發(fā)掘出一個(gè)特大的石棺。里面盡是些銅管、鐵棒和陶瓶之類的東西。 科學(xué)家卡維尼格仔細(xì)研究這些管子，發(fā)現(xiàn)一根直徑2．6厘米的銅管內(nèi)有一根由瀝青包裹的鐵棒，下端3厘米高

3、的瀝青層將銅、鐵完全隔開(kāi)來(lái)。于是他把這根管子放入出土的陶瓶里，再向瓶里倒進(jìn)了酸性葡萄酒，奇跡出現(xiàn)了，這個(gè)裝置竟發(fā)出電來(lái)，且發(fā)電持續(xù)了18天之久。據(jù)他分析這種電池的化學(xué)原理與伏打電池如出一轍，是古代人用電解法為雕像或裝飾品鍍金而特制的。難道古代人竟在伏打出生前一二千年就已經(jīng)制造出了“伏打電池”？這真是一個(gè)千古之謎?。?6,到了1780年，意大利的解剖學(xué)家Luigi Galvani 在解剖青蛙時(shí)發(fā)現(xiàn)不同金屬的兩端接觸青蛙時(shí)有電流通過(guò)，

4、這種電流稱為動(dòng)物電。這個(gè)現(xiàn)象被同國(guó)的物理學(xué)家Alessandro Count Volta 進(jìn)行了補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，并研制成功了“伏打電堆”,,7,電化學(xué)最古老的一個(gè)定義為,,,所謂電化學(xué)即是化學(xué)的一部分，是研究物質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)與電的關(guān)系的科學(xué),2、電化學(xué)的定義,8,,電化學(xué)就是研究帶電界面上所發(fā)生現(xiàn)象的科學(xué),近代的 John O’M . Bockris對(duì)電化學(xué)作的定義為,9,電化學(xué)的應(yīng)用電化學(xué)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：,

5、1 . 電化學(xué)工業(yè)2 . 化學(xué)電源3 . 金屬的腐蝕與防護(hù)4 . 在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用 總結(jié),10,電化學(xué)工業(yè),電化學(xué)工業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中占有非常重要的地位。,如電解食鹽水制取Cl2、H2和NaOH等基本化工原料的氯堿工業(yè)、利用電解法制取金屬的電冶金工業(yè)、用電解法合成某些有機(jī)物的電合成工業(yè)和電解加工工業(yè)等。,電鍍工業(yè),11,電鍍產(chǎn)品在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用是非常廣泛的，如下列一些產(chǎn)品,電鍍器件,電鍍的24K金戒指,

6、12,熠熠生輝的工藝品,電鍍?cè)诠に嚻贩矫娴膽?yīng)用,13,化學(xué)電源,現(xiàn)在一直在使用的也是最古老的鉛酸蓄電池,使用方便的鋅錳干電池,14,金屬的腐蝕與防護(hù),很多地方都存在金屬的腐蝕，例如鍋爐壁和鍋爐管道受鍋爐用水的腐蝕；船體和碼頭臺(tái)架遭受海水腐蝕；各種金屬制品乃至橋梁鋼架在潮濕空氣中的腐蝕；石油鉆井機(jī)鉆頭工作時(shí)受油氣泥漿等的腐蝕以及地下管道在土壤中的腐蝕等等。金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失竟會(huì)占到當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值的 4%!這可是個(gè)驚人

7、的數(shù)字。美國(guó)1975年用于防腐的費(fèi)用竟達(dá)到700億美元。所以研究金屬的腐蝕與防護(hù)意義重大。,15,一些新型的電池,鋰離子手機(jī)電池,超薄型的鎳氫電池,16,在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用,電化學(xué)不僅在工業(yè)方面具有應(yīng)用廣泛，而且在醫(yī)學(xué)方面也有廣闊的應(yīng)用天地，如用電化學(xué)來(lái)治療腫瘤、前列腺炎等。我們相信隨著電化學(xué)和醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，它們之間的聯(lián)系也會(huì)越來(lái)越密切的,17,總結(jié),由于電化學(xué)與化工、冶金、材料、無(wú)線電、機(jī)械、分析、腐蝕與防護(hù)、地質(zhì)、能源等科

8、學(xué)技術(shù)部門(mén)有著密切關(guān)系，所以電化學(xué)在理論上和實(shí)際應(yīng)用上都有著很強(qiáng)的生命力，是近代高速發(fā)展的學(xué)科之一。,18,二、現(xiàn)代電化學(xué)與材料科學(xué),現(xiàn)代社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基本條件之一，就是新材料的開(kāi)發(fā)和利用，材料科學(xué)的發(fā)展與突破將對(duì)世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大的影響。現(xiàn)代電化學(xué)與材料科學(xué)的關(guān)系空前密切，它們相互交叉、滲透，相互促進(jìn)、發(fā)展，形成了許多前沿性和交叉性的研究熱點(diǎn)。,1 .現(xiàn)代電化學(xué)技術(shù)已成為材料科學(xué)研究不可缺少的重要方法,2 .新

9、材料的開(kāi)發(fā)推動(dòng)了電化學(xué)技術(shù)的發(fā)展,小結(jié),19,目前，世界各國(guó)對(duì)各種功能材料的研究和開(kāi)發(fā)異常活躍，功能材料在現(xiàn)代高新技術(shù)中具有廣泛的應(yīng)用前景。如高反射、高吸收、高擇優(yōu)取向、多晶、微晶、無(wú)定形、高催化性能、納米材料、生物活性材料、導(dǎo)電聚合物、聚合物金屬化、半導(dǎo)體、鐵電材料、高密度磁記錄材料等。在這些材料的制備過(guò)程中，大量使用了電沉積技術(shù)和陽(yáng)極溶解技術(shù)。主要是通過(guò)共沉淀或誘導(dǎo)沉積的方法，獲得復(fù)合型功能材料，并利用電化學(xué)技術(shù)對(duì)現(xiàn)代功能新材料進(jìn)行

10、表面超微加工，改性和修飾。,1、電化學(xué)技術(shù)是材料科學(xué)研 究不可缺少的重要方法,20,2、新材料的開(kāi)發(fā)推動(dòng)了 電化學(xué)技術(shù)的發(fā)展,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：,a .電化學(xué)能源,b .金屬鈍性材料,c .電解,d .化學(xué)和生物傳感器,e .生物電化學(xué)、有機(jī)電化學(xué)及導(dǎo)電聚合物,21,a、電化學(xué)能源,改性的金屬材料、復(fù)合無(wú)機(jī)材料及各種聚合物材料等的研究和開(kāi)發(fā)，形成了各種高性能的新型能源材料，包括正極、負(fù)極、隔膜及電解質(zhì)

11、，推出了大量新型電池。這些新型電池又促進(jìn)了當(dāng)今攜帶電器的迅猛發(fā)展，并能消減汽車(chē)尾氣對(duì)城市環(huán)境的威脅。,可充式鎳氫手機(jī)電池,一次性鋰電池,22,b、金屬鈍性材料,由于大量新材料，特別是復(fù)合材料新體系的不斷涌現(xiàn)，采用各種現(xiàn)代表面研究方法特別是一些新的或?qū)Ｓ眉夹g(shù)研究相關(guān)界面的穩(wěn)定性、表面鈍性及破壞行為的研究層出不窮，諸如微電化學(xué)技術(shù)以及其它各種微探針技術(shù)等，從而獲得不少有關(guān)鈍性及其破壞過(guò)程的信息，有助于深化對(duì)鈍性的認(rèn)識(shí)。,2

12、3,c、電解,電解,電解,電解,電解,由于推出新的電極材料：Ni-Mo , Ni/NiO , Ni59Nb40Pt1-xSnx , Ti/IrO2/SnO2 , Ni-Fe , SnO2/Ti 以及聚合物修飾電極，使氯堿工業(yè)取得新突破。在工業(yè)廢水處理方面，對(duì)無(wú)機(jī)重金屬離子和有機(jī)物的電解取得新的進(jìn)展。,24,d、化學(xué)和生物傳感器,化學(xué)和生物傳感器在現(xiàn)代電分析方法中是最熱門(mén)的一個(gè)研究領(lǐng)域，其關(guān)鍵是傳感器材料問(wèn)題。大量新型復(fù)合材料，

13、用于制備各種各樣的化學(xué)和生物傳感器，如ZrO2,Pt/WO3,SnO2/MnO2,CuFeO4(納米)SrFeO2.5, PVD/CVD膜材料，化學(xué)場(chǎng)效應(yīng)管、化學(xué)修飾電極（自組裝膜和LB膜）等。,25,近年來(lái)，已開(kāi)發(fā)出不少可應(yīng)用于生物體系的電催化材料、微傳感器材料、修飾電極材料及生物活性材料等，如過(guò)渡金屬絡(luò)合物、DNA電極、酶電極、維它命等。此外還推出大量形成新穎的電活性導(dǎo)電聚合物，可望應(yīng)用于生命科學(xué)、能源、信息科學(xué)及其它領(lǐng)域

14、，這些都將促進(jìn)電化學(xué)新技術(shù)用于生物/生命過(guò)程的研究。,e、生物電化學(xué)、有機(jī)電化學(xué)及導(dǎo)電聚合物,26,此外，對(duì)于金剛石材料進(jìn)行改性處理而制成的金剛石薄膜可具有絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體等不同的性質(zhì)，它在新型的電極材料、微電化學(xué)傳感器方面引起了人們的極大興趣；離子及混合導(dǎo)電陶瓷材料可在二次電池、固態(tài)氧化物燃料電池、特殊環(huán)境下的防腐蝕、氣體傳感器等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。 可以看到，在各種新材料不斷涌現(xiàn)的今天電化學(xué)各 個(gè)領(lǐng)

15、域的研究正在呈現(xiàn)一派生機(jī)勃勃的景象。,總結(jié),,27,真正的綠色能源,三、燃料電池,28,一．什么是燃料電池？燃料電池是一種直接將燃料通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生低壓直流電的裝置，由于燃料可以不斷地通人電池中，因此該電池可以連續(xù)不斷地產(chǎn)生電能，故又被稱為連續(xù)電池，它是繼火力、水力和核能之后的第四種發(fā)電方式，其特點(diǎn)是高效、清潔、低噪音、負(fù)載能力強(qiáng)，無(wú)論在軍用還是民用方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。,直接直流電連續(xù),第四種發(fā)電方式,高效清潔低噪

16、音負(fù)載能力強(qiáng),29,二．燃料電池的歷史,1. 1839年威廉·格羅夫(William Grove)應(yīng)用氫氣和氧氣制成燃料電池。,2. 1889年，蒙德(Mond)和萊格（Langer）重復(fù)了格羅夫的實(shí)驗(yàn)，即將一組鉑片放在倒置的試管里分別通人氫氣和氧氣，測(cè)到了一個(gè)足以電解水的電壓，并首次提出了“燃料電池”的概念。,3. 1932年，培根（Baco）用堿作電解質(zhì)，用鎳代替鉑做為電極材料，并制成三相氣體擴(kuò)散電極，于1959年試驗(yàn)了

17、一個(gè)5kW燃料電池系統(tǒng)。,4. 1965年和1966年美國(guó)相繼在“雙子星座”和 “阿波羅”飛船中，成功地應(yīng)用改進(jìn)了的培根H2-O2燃料電池提供電力.,5. 受能源危機(jī)的影響,,6. “TARGET計(jì)劃”的基本構(gòu)想是用管道將燃料輸送到集中地點(diǎn)，通過(guò)綜合途徑，供應(yīng)該處的全部能量要求，“FCG”計(jì)劃的目標(biāo)是建立燃料電池發(fā)電站。“月光計(jì)劃”主要進(jìn)行關(guān)于分散配置和代替火力發(fā)電的兩種形式的燃料電池研究。,太好了！,首次！,30,三. 燃料電池的分類

18、,1. 以燃料的凝聚態(tài)分: 氣態(tài)燃料電池（如氫一氧燃料電池）; 液態(tài)燃料電池（如甲醇燃料電池）.,2.以燃料的類型分: 直接型（一次電池）; 間接型; 再生型（二次電池）.,3.以工作溫度又可分: 低溫（＜200℃）;中溫（200～750℃）; 高溫（＞750℃）,4.按電解質(zhì)種類分: 堿型（AFC）; 磷酸型（PAFC）; 熔融碳酸鹽型（MCFC）; 固體氧化物型（SOFC）；離子交換膜型（PEFC).

19、,種類好多哎！,31,四. 燃料電池的特點(diǎn),1. 能量轉(zhuǎn)換效率高當(dāng)利用熱機(jī)原理將物質(zhì)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有用形式的能時(shí)，受卡諾循環(huán)的限制，其工作效率的上限為35％～40％； 在燃料電池系統(tǒng)中，能量轉(zhuǎn)換效率不受卡諾循環(huán)的限制，一般可達(dá)80％以上.,2. 系統(tǒng)的效率與設(shè)備容量及負(fù)載無(wú)關(guān) 燃料電池的效率與其兩極的電化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)及電極活性有關(guān)，并不受設(shè)備大小的影響。燃料系統(tǒng)設(shè)備的容量?jī)H影響到它的總功率，并不影響燃料電池的效率。另外，常規(guī)的熱

20、機(jī)在全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)效率最高，負(fù)載減小時(shí)效率迅速減小，而燃料電池在負(fù)載減小時(shí)，效率會(huì)更高。,3. 污染小燃料電池工作時(shí)無(wú)噪音，被稱為“安靜電站”，所以無(wú)噪音污染。目前，空氣污染（如SO2、NOx、CO等）的主要來(lái)源是燃料化石燃料和使用內(nèi)燃機(jī)的各種車(chē)輛，燃料電池的排放量非常低。,4. 容量大、功率范圍廣、可分散使用、可連續(xù)放電及節(jié)省人力。,真高！,真 方便！,真 干凈！,32,五. 燃料電池的工作原理,,燃料電池有別于一般的原電池

21、與蓄電池，它所需參與電極反應(yīng)的活性物質(zhì)并不貯存在電池內(nèi)部，而是全部由電池外部供給。原則上只要外部不斷地供給電化學(xué)反應(yīng)所需的活性物質(zhì)，燃料電池就可以連續(xù)不斷地工作，燃料電池實(shí)際上是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N特殊裝置。,氫氧燃料電池電極反應(yīng)為： 在酸性溶液中負(fù)極： H2＋2H2O—2e→2H3O+ ，正極：1/2O2十2H3O+ 十2 e→3H2O 在堿性溶液中負(fù)極： H2＋2OH-一2

22、e →2H2O， 正極： 1/2O2＋H2O＋2 e→2O H-總反應(yīng)： H2＋1/2O2→2H2O,實(shí)質(zhì)是氫的燃燒反應(yīng)，氧是氧化劑。在燃料電池中，負(fù)極上進(jìn)行燃料的氧化過(guò)程，而正極上進(jìn)行氧化劑的還原過(guò)程。燃料電池的負(fù)極常常被稱作“燃料電極”，是燃料電池的主要工作電極，正極又被稱作“氧化劑電極”，燃料電池中常用的氧化劑是空氣中的氧。,與火力發(fā)電站 相同嗎？,真 簡(jiǎn)單！,33,六. 各類燃料電池的優(yōu)劣,1．

23、堿型（AFC）燃料電池常以濃氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液，以多孔石墨, 貴金屬或多孔鎳為電極材料，常用的燃料是氫。優(yōu)點(diǎn)是燃料的電化學(xué)活性高，即使在較低溫度下也可得到較大的功率輸出，缺點(diǎn)是電解液易于碳酸鹽化。,2．磷酸型燃料電池（PAFC）以磷酸水溶液為電解質(zhì)溶液，突出優(yōu)點(diǎn)是抗CO2對(duì)電液的污染，所以常采用含碳化合物為燃料，但它的電化學(xué)反應(yīng)活性較低，故常采用貴金屬作催化劑，工作溫度大約在200℃以下。另外，反應(yīng)物中所含CO或反應(yīng)中間產(chǎn)物CO對(duì)

24、鉑的毒化及催化劑價(jià)格的昂貴。,3．熔融碳酸鹽型燃料電池（MCFC）多用固體碳酸鉀與碳酸鋰的混合物作為電解質(zhì)，陽(yáng)極材料為含鉻10％的多孔鎳，陰極材料為摻雜NiO的鎳，常用的燃料為煤氣, 天然氣, 甲醇等。MCFC工作溫度在650℃，在此條件下陽(yáng)極反應(yīng)很快，不使用貴金屬催化劑，能量轉(zhuǎn)換效率高。MCFC的主要問(wèn)題是熱循環(huán)過(guò)程中因電解質(zhì)的熔化與凝結(jié)，導(dǎo)致基體體積的變化及反應(yīng)物高溫下對(duì)電池基體的腐蝕。,CO2沒(méi)招了！,不用貴金屬！,34,5．

25、離子交換膜型燃料電池（PEFC)以離子交換膜為電解質(zhì)，其特點(diǎn)是工作電流大（1-4Acm-2，0.6V），比功率高（0.1-0.2kW/kg），比能量大，能量效率大。汽車(chē)用內(nèi)燃機(jī)效率僅為14%-18%，而PEFC可達(dá)40%-50%；冷啟動(dòng)時(shí)間短，可以在數(shù)秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)冷啟動(dòng)；正常工作溫度60-100，室溫下具有80%的額定功率。特別適合做電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力源.,4．固體氧化物型燃料電池（SOFC）在1000℃下以穩(wěn)定的氧化鋯為電解質(zhì)，燃料為氫氣、天然

26、氣、煤氣、甲醇等。優(yōu)點(diǎn)是燃料在1000℃下能自動(dòng)進(jìn)行內(nèi)部重整，并迅速地氧化為最終產(chǎn)物，受雜質(zhì)的影響小，電池的比功率高，電池的綜合能耗可達(dá)86％左右。,電動(dòng)汽車(chē)來(lái)了！,效率確實(shí)高！,35,七. 燃料電池的研究現(xiàn)狀,國(guó)外FC研究主要分為四個(gè)集團(tuán)：美國(guó)、日本、西歐|加拿大。包括15個(gè)國(guó)家：澳大利亞、加拿大、丹麥、德國(guó)、意大利、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、英國(guó)和美國(guó)。,四個(gè)集團(tuán)15個(gè)國(guó)家,日本每年用于FC研究的經(jīng)費(fèi)為1

27、35 MECU（百萬(wàn)歐洲貨幣單位）.PAFC: 5MW電廠效率41％?？傂蕿?0％～80％。正在建設(shè)11 MW。MCFC: 兩個(gè)100kW，運(yùn)行時(shí)間5000h． SOFC: 25kW SOFC正在關(guān)西電力六甲新能源中心運(yùn)行。PEFC: 電極面積1200cm2， 1kW電池。,美國(guó)對(duì)FC的投資每年120MECU。PAFC:200 kW PAFC電廠開(kāi)始定型生產(chǎn)，售價(jià)3000美元／kW，已售出50余座。MCFCD:已具備年產(chǎn)2

28、～5MW外公用管道式MCFC電廠能力，SOFC: 進(jìn)行100 kW SOFC試驗(yàn)。PEFC: “交通運(yùn)輸工具用FC研究國(guó)家計(jì)劃”，其重點(diǎn)為PEFC.,加速研究,定型生產(chǎn)了！,36,西歐: 估計(jì)政府和企業(yè)對(duì)FC的投資每年為70 MECU PAFC: 1MW PAFC電廠正在意大利的米蘭運(yùn)行.MCFC:到1995年，兩個(gè)250kW ER-MCFC將開(kāi)始運(yùn)行.SOFC: 20kW電池于1995年開(kāi)始運(yùn)行.PEFC: 開(kāi)

29、發(fā)汽車(chē)用40和30 kW PEFC.,多國(guó) 合作好！,加拿大：主要集中在PEFC上，其水平居國(guó)際領(lǐng)先地位40kW低溫甲醇PEFC，400kW級(jí)潛艇用PEFC系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行。,對(duì)我國(guó)FC工作的建議1. 集中力量進(jìn)行MCFC技術(shù)與工程開(kāi)發(fā)。MCFC熱效率高，可熱電聯(lián)供，并間接地以煤作燃料，比較適合我國(guó)能源以煤為主的情況，國(guó)外MCFC技術(shù)日益成熟，將商業(yè)化。MCFC發(fā)電是解決燃煤污染的有效途徑.2. 集中力量進(jìn)行PEFC技術(shù)與

30、工程開(kāi)發(fā)。PEFC是最具有商業(yè)前景的FC，它啟動(dòng)快，功率密度高，無(wú)論在軍用，民用，小型電站，還是交通運(yùn)輸工具動(dòng)力源方面都有著廣泛的應(yīng)用前景，3. 開(kāi)展SOFC基礎(chǔ)研究工作.4. 可引進(jìn)國(guó)外PAFC小型樣機(jī)（10～20 kW）．,我們一定要努力！,37,八. 燃料電池的應(yīng)用前景,燃料電池汽車(chē)FCV：美國(guó)“時(shí)代”周刊1995年7月號(hào)刊將FCV選定為對(duì)21世紀(jì)人類社會(huì)具有重大影響的十項(xiàng)高新技術(shù)的第一項(xiàng)。,商品化的PAFC可用于偏僻地區(qū)

31、的電力供應(yīng),去商店買(mǎi)個(gè)電站吧！,MCFC和SOFC部分取代火力發(fā)電廠,高效率！ 無(wú)污染！,38,一. 化學(xué)修飾電極的制備二.  化學(xué)修飾電極的表征三.  化學(xué)修飾電極的展望四. 研究現(xiàn)狀,四、化學(xué)修飾電極,,,39,化學(xué)修飾電極的制備,設(shè)計(jì)思想,把接著分子的已知化學(xué)性和電化學(xué)性轉(zhuǎn)移至電極/電解液界面上來(lái)，以達(dá)到預(yù)計(jì)的控制電極響應(yīng)行為的目的,吸附法、共價(jià)鍵合法,LB膜法、自組（SA）膜法,早期的制

32、備方法,近期的制備方法,,40,存在的問(wèn)題,SA膜的特征,穩(wěn)定性差在控制由接著分子所造成的微結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)方面受到很大限制,組織有序、定向、密集、完好的單分子層具有明晰的微結(jié)構(gòu)可探測(cè)在電極表面上分子微結(jié)構(gòu)和宏觀電化學(xué)響應(yīng)之間的關(guān)系,,,41,化學(xué)修飾電極的表征,電化學(xué)方法 光譜電化學(xué)法 表面分析能譜法 石英晶體微天平 顯微學(xué),化學(xué)修飾電極的表征,電化學(xué)

33、方法,化學(xué)修飾電極的表征,電化學(xué)方法,研究電極過(guò)程機(jī)理、電極表面特性、監(jiān)測(cè)反應(yīng)中間體、 產(chǎn)物，測(cè)定電化學(xué)參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)光譜電化學(xué)法在電極反應(yīng)過(guò)程中研究電化學(xué)反應(yīng)，并獲得分子水平的、實(shí)時(shí)的信息紫外-可見(jiàn)光譜法、紅外光譜法、激光光譜法、熒光光譜和偏振光譜,光譜電化學(xué)法,化學(xué)修飾電極的表征,電化學(xué)方法 光譜電化學(xué)法,對(duì)物體幾百埃以內(nèi)的表面層結(jié)構(gòu)組成的檢測(cè)有時(shí)甚至要求幾個(gè)單分子層的信息分析確定原物質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成XPS（X射線光電子

34、能譜）和AES（俄歇電子能譜）,,表面分析能譜法,化學(xué)修飾電極的表征,電化學(xué)方法 光譜電化學(xué)法 表面分析能譜法,石英晶體微天平,具有納克數(shù)量級(jí)質(zhì)量變化能力的靈敏的檢測(cè)器測(cè)量固體電極表面層中質(zhì)量、電流和電量隨電位變化關(guān)系研究電化學(xué)界面過(guò)程、膜內(nèi)物質(zhì)傳輸、膜生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)、膜內(nèi)的化學(xué)反應(yīng),化學(xué)修飾電極的表征,電化學(xué)方法 光譜電化學(xué)法 表面分析能譜法 石英晶

35、體微天平,顯微技術(shù)用于表征化學(xué)修飾電極的表面形貌，可從原子水平研究化學(xué)修飾電極的表面信息掃描電子顯微鏡（SEM）；掃描隧道顯微鏡（STM）掃描電化學(xué)顯微鏡（SECM）；原子力顯微鏡（AFM）,顯微學(xué),,47,化學(xué)修飾電極的展望,技術(shù)和方法,發(fā)展趨勢(shì)：譜學(xué)和電化學(xué)法的聯(lián)用 現(xiàn)場(chǎng)（in-situ)---監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)信息 高靈敏檢測(cè)---分子級(jí)、乃至原子級(jí)水平的分辨,研究方向： 電活性基末端試劑

36、自組裝形成的單層修飾電極 SA膜進(jìn)行分子識(shí)別問(wèn)題的研究,生命科學(xué)研究方面、在電有機(jī)合成中的立體選擇、微修飾膜的結(jié)構(gòu)與分子電子器件、新型化學(xué)修飾電極、在分析化學(xué)中的應(yīng)用,,,化學(xué)修飾電極,突破了傳統(tǒng)電化學(xué)中只限于研究裸電極/電解液界面的范圍，開(kāi)創(chuàng)了從化學(xué)狀態(tài)上人為控制電極表面結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)電極表面的分子剪裁，可按意圖給電極預(yù)定的功能，在分子水平上實(shí)現(xiàn)了電極功能的設(shè)計(jì)。,基于分子的自組作用，在固體表面上自然地形成高度有