التحليل الطيفي الخليةالجمع بين اختبار الكهروكيميائية مع التحليل الطيفيالتجربة الأساسية الجهاز . ويمكن تلخيص استخداماته الرئيسية على النحو التالي :عندما يتم تطبيق إشارة كهربائية للتحكم في التفاعلات الكيميائية ، والتغيرات في المواد ، وسيطة ، حركية التفاعل المعلومات التي لوحظت في الوقت الحقيقي في الموقع باستخدام تقنية طيفية .

ببساطة ، انها مثل " نافذة المفاعل " الذي يسمح للعلماء ليس فقط السيطرة على ردود الفعل ( الكهرباء ) ، ولكن أيضا " انظر " كيف يحدث .

وفيما يلي أهم استخداماته ومزاياه في التجربة ، التي تنقسم إلى عدة مجالات :

الغرض الأساسي : الكشف عن آلية التفاعل

هذا هو أهم استخدام التحليل الطيفي الخلية . العديد من ردود الفعل الكهروكيميائية ( على سبيل المثال ، والحفز ، تهمة والتفريغ ، والتآكل ، وما إلى ذلك ) تنطوي على وسيطة غير مستقرة ، والتي من الصعب التقاط الكهروكيميائية التقليدية الأساليب .

1. تحديد ورصد رد الفعل وسيطةس

• مثالفي electrocatalytic الأكسجين تطور ردود الفعل ، من خلال امتصاص الأشعة فوق البنفسجية مرئية الطيف أو الطيف رامان ، وسيطة من المعادن الأكسجين السندات التي تشكلت على سطح المعدن المحفز يمكن الكشف عنها ، وبالتالي " آلية الامتزاز تطور " يمكن التحقق منها .

2. رصد تركيز المتفاعلة والمنتجاتس

• مثالفي التركيب العضوي ، وانخفاض تركيز المتفاعلة و زيادة تركيز المنتج يمكن رصدها بواسطة الأشعة فوق البنفسجية الطيفي .

3. دراسة التغيرات في سطح القطبس

• مثالفي دراسة بطاريات ليثيوم أيون ، الأشعة تحت الحمراء أطياف يمكن استخدامها للكشف عن تشكيل وتكوين الصلبة المنحل بالكهرباء واجهة الفيلم على سطح القطب .

تطبيقات محددة مع مختلف التقنيات الطيفية

اعتماداً على التقنيات الطيفية بالإضافة إلى ذلك ، الخلايا الإلكتروليتية الطيفية لها تصاميم مختلفة والتركيز على التطبيقات :

1. مطيافية الأشعة فوق البنفسجية فيز الخلايا الإلكتروليتية

• مبدأامتصاص المواد في الحل قد تغير في عملية التحليل الكهربائي .

• إستعمالس

  تركيز قابل للذوبان المتفاعلة ، المنتج أو متوسط في الحل هو رصد .

  آلية نقل الإلكترون هو درس ، ولا سيما ردود الفعل مع تغيير اللون .

  تحديد الكم العائد من الكواشف الكهربائية .

• مميزاتالجهاز هو بسيط نسبيا ، هو أداة مشتركة لدراسة آلية متجانسة من ردود الفعل الكهروكيميائية .

2. مطيافية الأشعة تحت الحمراء خلية التحليل الكهربائي

• مبدأالكشف عن التغيرات في مستوى الطاقة الذبذبات الجزيئية الرابطة الكيميائية ، وتوفير معلومات وفيرة عن التركيب الجزيئي .

• إستعمالس

  سطح تعزيز امتصاص الأشعة تحت الحمراءحساسية عالية للكشف عن جزيء كثف على سطح القطب و تكوينها .

  تحديد أنواع الامتزاز على سطح القطب و رد الفعل وسيطة .

  هيكل حل المنحل بالكهرباء في واجهة القطب هو درس .

• مميزاتاضطراب في امتصاص محلول مائي ، وغالبا ما تستخدم طبقة رقيقة من الخلايا الإلكتروليتية أو انعكاس الوضع .

3. رامان الطيفي الخلية

• مبدأالكشف عن طيف الذبذبات من الجزيئات ، ولا سيما دراسة التماثل الروابط الكيميائية .

• إستعمالس

  سطح تعزيز رامان الطيفيتعزيز إشارة إلى حد كبير ، والتي يمكن استخدامها للكشف عن جزيء واحد ، هو أداة قوية في دراسة عملية وسيطة من electrocatalytic ( مثل الحد من co ₂ وتطور الهيدروجين ) .

  تحديد مرحلة تغيير المواد الكهربائي ( مثل الشحن والتفريغ عملية البطارية المواد الكهربائي ) .

  الكشف عن التآكل المنتج ، فيلم البوليمر تشكيل .

• مميزاتتدخل المياه الصغيرة ، ومناسبة جدا لدراسة المرحلة المائية النظام .

4. التحليل الطيفي الفلورية الخلية

• مبدأرصد المواد التي تنتج مضان في الكيمياء الكهربائية .

• إستعمالس

  دراسة جريدة المواد والأجهزة ( مثل لقد اخترت ) .

  الكشف عن بعض الجزيئات النشطة كهربائيا أو وسيطة لها خصائص الفلورسنت .

  صورة عملية الكهروكيميائية .

5. مطياف الأشعة السينية محلل كهربي

• مبدأ: استخدام مصادر الأشعة السينية السنكروترونية للكشف عن الهياكل الالكترونية والبيئة المحلية من العناصر .

• إستعمالس

  امتصاص الأشعة السينية هيكل غرامةفي هذه الورقة ، التكافؤ والتنسيق هيكل مركز نشط في electrocatalyst تم دراستها .

  حيود الأشعة السينيةفي الوقت الحقيقي رصد تطور البنية البلورية المواد الكهربائي أثناء الشحن والتفريغ .

ثالثاً - مجالات التطبيق

• الكهربائية تحفيز: آلية خلية الوقود ، التحلل المائي لإنتاج الهيدروجين / الأكسجين ، والحد من co ₂ درست لتوجيه تصميم عالية الأداء محفز .

• بطارية البحثفي الوقت الحقيقي رصد رد فعل الجانب الكهربائي / المنحل بالكهرباء واجهة ، دراسة مرحلة تغيير المواد الكهربائي ، تشخيص فشل البطارية الآلية .

• علم التآكلفي الموقع تحليل تكوين وتشكيل عملية تآكل المنتجات على سطح المعدن .

• الكهروميكانيكية التوليفتحسين حالة رد الفعل ، تأكيد نشط وسيطة ، وتحسين الانتقائية والكفاءة .

• الكيمياء الحيويةدراسة عملية نقل الإلكترون من البروتينات ( مثل سيتوكروم ج ) على الأقطاب الكهربائية و آلية الاستجابة من أجهزة الاستشعار .

• علم الموادنبذة مختصرة : الكهروكيميائية ترسب ، المنشطات / دي المنشطات عملية موصل البوليمر وأكاسيد المعادن و الخصائص البصرية تم التحقيق فيها .

ملخص

ولذلك ، التحليل الطيفي الخلية هي قويةالأداة الجمع بين القدرة على التحكم في الكيمياء الكهربائية مع " العين " وظيفة التحليل الطيفيجنبا إلى جنب مع القطب الكهربائي ، إلى حد كبير تعميق فهمنا الكهربائي العملية .