
【化】 spectroelectrochemistry
spectrum
【计】 light spectrum; spectra
【化】 optical spectrum; spectrum
【医】 spectro-; spectrum
【计】 electrochemistry
【化】 electrochemistry; galvano-chemistry
【医】 electrochemistry; galvanochemistry
光谱电化学(Spectroelectrochemistry)是光谱学(Spectroscopy)与电化学(Electrochemistry)相结合的分析技术。它通过在施加可控电势或电流的条件下,原位(in situ)监测电极/溶液界面发生的化学反应伴随的光谱信号变化(如紫外-可见吸收、红外吸收、拉曼散射、荧光发射等),从而获取反应过程中分子结构、电子状态、中间产物及反应动力学的实时信息。
其核心价值在于突破了传统电化学仅依靠电流/电压分析的局限,实现了对电化学反应机制的多维度解析。例如:
典型应用场景包括:
该术语的权威定义可参考国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)技术报告及经典教材《Spectroelectrochemistry: Theory and Practice》(Robert J. Gale主编,皇家化学会出版)。
光谱电化学是电化学与光谱技术结合的联用分析方法,主要用于研究电极反应机理、界面特性及物质结构。以下从定义、分类、应用和原理四方面详细解释:
1. 定义与核心概念
光谱电化学通过同步测量电信号(如电流、电势)和光信号(如吸光度、反射率),在电解池中实时监测电化学反应过程。其核心在于利用光谱技术原位或非原位分析电极/溶液界面的物质变化,例如反应中间体、产物的生成与消耗。
2. 技术分类
3. 应用领域
4. 基本原理
电化学反应中,物质在电极界面发生氧化还原,导致吸光度或反射率变化。例如,透射光谱电化学通过测量特定波长光的衰减程度,反推电活性物质浓度与时间/电势的关系。结合法拉第定律和朗伯-比尔定律,可建立电化学响应与光谱信号的定量关联。
补充说明
“光谱”指复色光经色散后按波长排列的单色光带(如可见光的红到紫序列),而电化学侧重电极与电解质界面的电荷转移过程。两者的结合使光谱电化学能同时解析反应物质的结构变化与电行为。
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