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电化学的微观世界: 电化学显微镜(SECM)

发布时间:2020-03-25浏览:483次
  说到微观,人们的多数印象都是生物微观世界,其实微观只是用另一个角度去观察世界,电化学也存在着微观世界的观察者:电化学显微镜(SECM)。
 
 
  关于电化学显微镜
 
  扫描电化学显微镜(缩写SECM)是80年代末由A. J. Bard的小组提出和发展起来的一种扫描探针显檄镜技术。它是基于70年代末超徽电极(UME)及80年代初扫描隧道显微镜(STM)发展而产生出来的一种分辨率介于普通光学显微镜与STM之间的电化学现场检测新技术,其核心是电化学和原位检测。
 
 
  SECM的工作原理
 
  扫描电化学显微镜基于电化学原理工作,可测量微区内物质氧化或还原所给出的电化学电流。利用驱动非常小的电极(探针)在靠近样品处进行扫描,样品可以是导体、绝缘体或半导体,从而获得对应的微区电化学和相关信息,目前可达到的分辨率极限约为几十纳米。
  SECM的检测信号是电流或者电位,因而具有化学反应灵敏性,不但可以研究探头或者基底电极上的异相反应电荷转移动力学和溶液中的均相反应动力学,甚至可以获得界面双电层信息,还可以原位分辨表面微区电化学不均匀性,从而弥补了扫描电镜等不能直接提供电化学活性信息的不足,这对于腐蚀研究具有重要的意义。
 
 
  SECM在腐蚀研究的运用
 
  正如上述所说,因为SECM的特性,SECM在腐蚀中的应用日益受到重视。通常腐蚀研究体系中探针与基底电极距离通过测试逼近曲线,再根据理论完全正反馈或者负反馈曲线来获得。实际上,移动探针的步进马达或者压电陶瓷移动距离与真实移动距离不完全一致,且在腐蚀研究体系中,逼近曲线也不全是完全正反馈或者负反馈响应。因此距离控制对于SECM在腐蚀研究中的应用是基本前提。
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