薄層電化學英文解釋翻譯、薄層電化學的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 thin-layer electrochemistry

分詞翻譯：

薄層的英語翻譯：

lamella; lamina

電化學的英語翻譯：

【計】 electrochemistry
【化】 electrochemistry; galvano-chemistry
【醫】 electrochemistry; galvanochemistry

專業解析

薄層電化學（Thin-layer electrochemistry）是電化學分析技術的一種，指在微米至納米級厚度的薄層電解池中研究電荷轉移與物質擴散行為的科學方法。其核心原理是通過限制電解液體積（通常為微升級），使反應物在電極表面形成薄層擴散區，從而提升檢測靈敏度和響應速度。

關鍵特性與原理

薄層擴散機制：反應物質在有限空間内快速達到穩态擴散，符合菲克第二定律的短時間近似解，公式可表示為： $$ frac{partial C}{partial t} = Dfrac{partial C}{partial x} $$ 其中$C$為濃度，$D$為擴散系數，$x$為擴散距離。
超微電極應用：常配合微電極使用，可檢測低至$10^{-9}$ mol/L的痕量物質，在生物分子檢測中具有顯著優勢。

主要應用領域

生物傳感器開發：用于檢測葡萄糖、DNA等生物分子（參考：ACS Sensors, 2018）
腐蝕科學研究：分析金屬表面鈍化膜的電化學行為
能源材料表征：評估锂離子電池電極材料的界面反應動力學

技術優勢

相比傳統電化學方法，該技術具有更快的物質傳質速率和更高的電流密度，特别適用于快速動力學過程研究。國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）将其定義為“在受限幾何空間内研究電極反應的特殊電化學體系”。

網絡擴展解釋

薄層電化學是一種在極薄溶液層（通常為2-100微米）中進行電化學研究的技術，其核心在于通過特殊設計的薄層電解池實現快速、高效的化學分析或反應機理研究。以下是其詳細解釋：

1.定義與結構特點

薄層電化學通過薄層電解池進行實驗，該電解池的工作電極與溶液接觸的液層厚度極小（如2-100 μm），遠小于常規電解池的擴散層厚度。這種結構使得溶液中的傳質過程可忽略，電極反應主要受整個液層内反應粒子濃度變化的影響。此外，薄層電解池常采用透明基闆（如玻璃或石英）結合電極和電解質，便于同步進行光學與電化學測量。

2.原理與公式

在薄層條件下，若電解時間足夠長，電活性物種可完全轉化，總電量 ( Q_T ) 可通過公式計算： $$ Q_T = nFC_bV $$ 其中，( n ) 為電子轉移數，( F ) 為法拉第常數，( C_b ) 為物種體相濃度，( V ) 為溶液體積。這一關系使庫侖法成為無需校準曲線的直接分析手段。

3.應用與優勢

快速分析：因溶液體積僅微升級别，電解可在數秒至數十秒内完成，顯著提升效率。
多領域研究：用于無機/有機氧化還原體系的熱力學測定、反應動力學分析及成分檢測，還可結合光譜技術（如薄層光譜電化學）研究光-電-化學耦合過程。
高靈敏度：薄層結構增強了電極表面與溶液的相互作用，便于實時監測反應動态。

薄層電化學通過微觀尺度設計優化了傳統電化學的局限性，在分析化學、材料科學等領域具有重要價值。其核心優勢在于快速、精準的定量分析能力及多技術聯用的擴展性。