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光谱电化学原位、同步测试应用研究

更新时间:2015-11-19点击次数:1314

光谱电化学原位、同步测试应用研究

光谱电化学方法的产生

60年代初,美国电化学R.N.Adams教授研究物质电化学氧化时,观察到电极反应同时伴随有颜色的变化,设想设计一种能“看穿"的电极用光谱学的方法来识别所形成的有色物质。1964T.Kuwana*次使用光透电极,同时可以测量电解池层中电活性物质的浓度对光的吸收,从而创建了光谱电化学。

光谱电化学的发展

50多年来光谱电化学得到了迅速的发展,已成为电化学领域中一个重要的新的分支学科。

早期光谱电化学技术的应用是采用电化学工作站获取电化学信号,UV-Vis分光光度计获取光谱信号,由于技术问题,无法解决电化学信号和光谱信号的同步测试。在电化学反应过程中,电化学特征和光谱特征无法真正对应瞬时物质的特性。

Pine推出了光谱电化学综合系统,实现了真正的原位、同步测试,通过同步软件AfterMath同时控制电化学工作站和光谱仪,实现光信号和电信号的原位、实时、同步控制及检测。Pine为光谱电化学综合系统设计加工的蜂窝状电极非常巧妙*,当用于薄层光谱电化学实验时,在保证电解反应物质zui大扩散距离较小的前提下,光程更大。与传统的网格状电极相比,电解反应物质zui大扩散距离(仅为0.5 mm)小,反应*的时间短,更有利于体系的研究尤其是不稳定体系。光程越大,同样体系的紫外可见吸光度越高,误差越小。

光谱电化学原位、同步测试应用

1、电化学反应及机理

  能够提供电极反应产物和中间体的分子信息。通过施加电势信号改变物质存在形式,同时也可以检测到反应中间体分子光谱的有用信息。王振新用光谱电化学方法研究考察了DCEOH-F-Cl-等阴离子存在下的(OEPMg(Ⅱ)的电极氧化过程

2、电子转移

测定可逆体系和准可逆体系的电子转移数n和电极电势。Kenyliercz等用光谱电化学方法测定了B12的电子转移数和电极电势。

3、电极表面吸附

可应用于研究物质在电极表面的吸附性质,如求电极表面吸附量,可研究非电活性物质在电极表面的吸附定向。

4、DNA研究

可应用于小分子与DNA反应机理,因为组成DNA分子的嘌呤和嘧啶分子都含有共轭基团,而且DNA的嘌呤碱基等成分含有光活性物质,因此可以用光谱法来研究小分子与DNA的相互作用,而电化学研究小分子与DNA的相互作用可以补充光谱方法测定的结构。程桂芳采用紫外-可见光谱法和紫外-可见光谱电化学法研究了柔红霉素(DNR)与不同寡聚核苷酸之间的相互作用。

总结

    区别于传统的光谱电化学测试方法,现有光谱电化学综合系统可以真正实现原位、同步的研究电极工程机理、电极表面特性、监测反应中间体、产物及测定电化学动力学和热力参数等。

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