电化学石英晶体微天平

石英晶体微天平是以石英晶体为换能元件，利用石英晶体的压电效应，将待测物质的质量信号转换成频率信号输出，从而实现质量、浓度等检测的仪器，测量精度可以达纳克量级。Bruckenstein等人又将QCM引入电化学研究，将QCM技术与电化学技术联用组成电石英晶体微天平系统(eQCM)。由于eQCM能在获得电化学信息的同时又能得到电极表面质量变化的信息。因此eQCM迅速引起了科学家的兴趣。

近年来，大量研究涌入超级电容器领域。超级电容器有高充放电倍率、长循环寿命、宽工作温度范围和低单循环成本的优点。电化学石英晶体微天平（EQCM）是与电化学工作站一起使用的石英晶体微天平（QCM），石英晶片的一侧作为工作电极。想要了解更多关于石英晶体微天平的介绍性解释，请参看本应用报告。

在这篇文章中，作者首次将耗散型石英晶体微天平（QCM-D）和拉曼光谱两种技术进行联用，同时结合其他的分析手段对硫化土杆菌这类电活性细菌进行了深入分析。

用塔菲尔曲线外推法、循环伏安法以及充放电法分别研究了锌多晶体电极、锌单晶体(002)晶面电极和(100)晶面电极在610 mol/L的KOH溶液中的电化学行为。结果表明:在610 mol/L的KOH溶液中,锌多晶体电极、锌单晶体(002)晶面电极和(100)晶面电极的腐蚀速度依次减小 锌单晶体电极可逆性更优 充放电循环过程中,在锌多晶体电极表面比锌单晶体电极表面更易生长枝晶。关键词:锌单晶体电极 　碱性溶液 　腐蚀 　循环伏安 　枝晶中图分类号:TM91013　　文献标识码:A　　文章编号:1001-1579(2004)06-0399-02

在表面相互作用过程中，例如分子的结合、吸附、解吸、聚集和多层膜的堆积、分子层的质量和厚度发生变化。通过实时监测这些变化，我们可以监测分子结合的过程和重排。为了在分子尺度上测量这些变化，我们需要实时的纳米级技术。该技术就是耗散型石英晶体微天平技术（QCM-D）。QCM-D测量共振频率(f)和能量耗散(D)两个参数的变化，从这两个参数中可以得出表面质量和厚度的变化。通常，随着表面质量增加，f将减小。D值能标示出图层的柔软程度。分子层越软，D值越大。在质量损失的情况下，频率则会增加。如果图层从柔软变为刚性，则D值将减小。

QSense石英晶体微天平分析技术可以用来分析清洁和消毒产品在各种条件下对新型冠状病毒SARS-CoV-2涂层表面的作用，也可以表征细胞对细胞形态剂的响应，还可以用来预测细胞毒性等。 实验案例：表面活性剂去除三油酸甘油酯和细菌细胞对表面活性剂和脂多糖的响应。我们还提供各式各样用于建模的硬涂层芯片，包括金属、金属氧化物、玻璃、钢和聚合物等。芯片可以从瑞典百欧林科技有限公司购买。

本文使用耗散型石英晶体微天平QCM-D（瑞典百欧林科技有限公司，QSense）深入研究了7S-肽和脂质体之间的相互作用。并使用百欧林KSV NIMA LB膜分析仪检测了7S-肽与Langmuir脂质单层膜之间的相互作用和相关形态学观察。

海南大学化工学院李嘉诚教授基于课题组前期在两亲性海藻酸钠基大分子的界面自组装的研究，提出了一种基于主客体作用的两亲性海藻酸基超分子组装体（SAs）作为农药助剂，发挥了聚合物和小分子表面活性剂的协同作用。采用石英晶体微天平（QCM-D）模拟超分子与疏水表面的相互作用，揭示了相互作用机理。通过调节两亲性海藻多糖超分子的微观结构，发现基于主客体作用的多糖基表面活性剂不仅可以调节农药液滴的润湿性，还可以提高液滴与疏水表面之间的吸附作用。

电池材料中所含物质的晶体结构可以通过分析x射线衍射图谱来获得。而在电池材料结构精修以及电化学原位XRD应用中，通过电化学原位XRD实时检测充放电过程中的x射线衍射图谱可以进一步探究材料的结构演变规律，进而加深对电池结构的认识。

通过XRD 和循环伏安法研究了添加钙对氢氧化镍结构和电化学性能的影响。其中钙是以离子的形式对氢氧化镍掺杂。结果表明：添加了钙的氢氧化镍的晶粒尺寸变小，比表面积增加，晶体缺陷和畸变增多，提高了质子的传递能力和活性物质的利用率，其中以共沉淀方式添加１％钙的氢氧化镍电极的电化学性能最佳。

碳纤维表面呈现化学惰性,缺乏活性官能团,限制了碳纤维作为电化学分析电极的应用。目前,许多手段被用于碳纤维的表面改性处理。采用电化学氧化方法,在磷酸溶液中对碳纤维进行了处理,并进行了红外光谱和循环伏安试验。结果发现:处理后碳纤维的表面接上了活性官能团,大量活性碳原子被剥离出来。在K4 Fe (CN) 6 加KCl、FeSO4 加HClO4 两组混合溶液体系中的电化学响应明显改善,适合作为电化学分析电极。

布鲁克独有的PeakForce SECM™ 模块是全球首创的完备商用解决方案，在基于原子力显微镜的扫描电化学显微镜上实现了小于100纳米的空间分辨率。

薄膜降解—时而需要时而避免我们周围有许多工艺流程中，包括自发进行的和人为设计的，会有薄膜或涂层的降解或者剥落。一个典型的例子是蚀刻或腐蚀，比如说在管道基础设施中，这是一个不希望的过程，但是在制造电子元件时却是非常需要的。另一个需要薄膜剥落的领域是用洗涤剂去除油污。在这两种情况下，了解材料的降解和剥落就十分重要了，这样便可以对其进行优化和控制。既能防止不必要的降解，又能提高需降解薄膜的脱落速度。为了能够控制这一过程，降解或者剥落必须被模拟和理解。QCM-D，原理上是一个测量微小质量的天平，可以测量和量化这种膜的降解，无论是在数量上还是在动力学方面。定性和定量测量薄膜的降解当薄膜降解时，表面会失去质量。初始表面结合层的厚度也会随之减少。这是两个参数正是QCM-D在纳米尺度所能够实时测量的。

综述了传统电化学方法在微生物快速检测中的应用。将相关研究归为阻抗(电导)法、伏安分析法、电位电流分析法等三大类，回顾了阻抗法在临床微生物学、环境微生物学、食品卫生学中的研究发展过程，比较了其它几种电化学技术的检测能力和不同特点，最后讨论了电化学微生物检测方法的发展方向。

自1898 年 Stewart 提出利用电化学法检测微生物， 电化学法已发展成为一种微生物快速检测的方法 根据检测的参数不同， 电化学微生物检测法可以分为阻抗微生物法和介电常数法 阻抗法主要用于食品工业中微生物的快速检测)， 尤其用于易腐食品的微生物快速检测， 以期实现在其发生明显腐败之前得到检测结果 而介电常数则用于生物发酵过程中的微生物数量的快速测定， 可以实现在线监测微生物数量及生物发酵过程的实时控制 电化学法由于其检测迅速 可以实现自动化检测， 在工业化生产中具有广阔的应用前景。

未经过表面处理的碳纤维表面能低，约为2.7×10-3N/m，表面呈现憎液性，缺乏有化学活性的官能团，限制了碳纤维作为电极材料的应用。70年代中期发展起来的化学修饰电极(Chemically Modified Electrode，简称CME)，为碳纤维电极的制备提供了新的思路。它是通过在电极表面进行分子设计，将具有优良特性的分子、离子、聚合物固定在电极表面，改变电极和电解液界面的微结构，使电极具有良好的电催化性能。CME丰富了电极材料，为直接氧化处理有机物开辟出新的途径。本文通过实验发现：采用0.5mol L-1磷酸溶液，2.0A/g的电流密度，通电5min电化学氧化处理的碳纤维为最佳方案。氧化处理后碳纤维接触角下降了约16o，表面能增加了近9倍，与环氧树脂基体粘接性能提高了33%，电化学响应明显改善。这些实验说明了电化学氧化改性是有效的手段，它使得碳纤维表面接上了数量丰富的活性官能团。通过红外光谱确定碳纤维表面接上的活性官能团主要为内酯基、羧基和羟基。系统讨论了未处理碳纤维在无机酸、无机盐和碱溶液中的电化学性质，表明碳纤维在酸性溶液中氧化最剧烈，中性溶液中的氧化较弱，碱性溶液的变化几乎可以忽略，说明选取磷酸电化学氧化碳纤维是合理的途径。分析了处理后碳纤维的电化学行为，0.5V氧化峰反映出纤维表面一些化学键发生了断裂，表面活性碳原子增加，表面已有的一些官能团被进一步氧化；0.19V氧化峰是纤维表面活性碳原子和吸附的氢氧根离子发生电化学氧化所致。实验还发现，处理后的碳纤维对电极分析标准溶液K4Fe(CN)6加KCl混合溶液、FeSO4加HClO4混合溶液有良好的电化学响应，是适合作为电化学分析的电极。将处理后的碳纤维和碳纳米管电极应用于水溶液中低浓度苯酚(低于5m mol L-1)的检测和氧化处理，发现碳纤维和碳纳米管电极可以在较低的电位(1.0VvsSCE)实现连续氧化，能克服电极吸附。恒电位氧化显示，碳纤维在1200s内保持了电极活性，能有效降低水溶液中的苯酚含量；碳纳米管电极在6000s之后仍然能保持活性，能逐渐将苯酚氧化直到完全清除。分析苯酚的氧化路径显示，苯酚被直接氧化为CO2，避免了二次污染，这证明了碳纤维和碳纳米管作为电极材料，在对污水中苯酚处理方面有应用前景。

光谱电化学是一种将电化学测量与原位光谱测量相结合的实验方法。光谱测量可以透射或反射进行。光谱测量在电化学测量过程中提供有用的补充信息。它可用于在电化学测量过程中识别反应中间体或产物结构。本文着重介绍电化学工作站与光谱仪的联用，并进行了实例分析。

为了提高铝的活化性能和减少铝的腐蚀,用电化学方法研究了碱性甲醇有机体系及加入添加剂饱和Ca (OH) 2对铝阳极( w (Al) = 991999 %) 电化学行为的影响。结果表明:浓度4 molPL KOH2甲醇+ w (H2O) 30 %体系能大幅度抑制铝的腐蚀,但极化程度有所增大 添加剂饱和Ca (OH) 2 ,使铝在浓度4 molPL KOH2甲醇+ w (H2O) 30 % + 饱和Ca (OH) 2中的电化学活性接近在浓度4 molPL KOH 水溶液中的活性 在1120 V 处的电流密度比无添加剂时的提高了11402 倍 开路电位值Eocp 为- 11870 V。同时铝的腐蚀速度降低,缓蚀率为87167 %。

颅内测量局部脑组织氧水平PbtO2，已成为重症监护室诊断患者严重创伤和缺血损伤的实用工具。本文作者们在动物模型中的初步工作支持这样一种假设，即PbtO2的多部位深度电极记录，可能会给外科医生和重症监护提供者提供有关大脑生存能力和更好恢复能力的所需信息。本文介绍了FDA批准的、市售的、临床级深度记录电极的表面形态表征和对氧检测分析性能的电化学评估，该电极包括12个Pt记录部位。 发现记录位点的表面由光滑的铂薄膜组成，并且通过循环伏安法在酸性和中性电解质中评估的电化学行为是典型的多晶铂表面。通过电化学活性表面的测定进一步证实了铂表面的光滑度，确认粗糙度因子为0.9。最佳工作电位为?0.6 V vs.Ag/AgCl，传感器显示适合体内PbtO2测量的灵敏度和检测限值。基于报道的Pt对O2电还原反应的催化性质，本文提出这些探针可以重新用于人体大脑中PbtO2的多点监测。

测试单位：北京卓立汉光仪器有限公司（Zolix Instrument Co.,LTD）测试对象：光电化学电池（PEC）实验目的：光电化学电池的IPCE

近年来，对电化学过程的理解如电沉积（也称电镀）在各种科学技术中的作用变得非常凸显，包括括微电子、纳米生物系统、太阳能电池、化学等其他广泛应用。〔1，2〕电沉积是一种传统方法，利用电流通过一种称为电解质的溶液来改变表面特性，无论是化学的还是物理的，使得材料可适合于某些应用。基于电解原理，它是将直流电流施加到电解质溶液中，用来减少所需材料的阳离子，并将颗粒沉积到材料的导电衬底表面上的过程[3 ]。此项技术会普遍增强导电性，提高耐腐蚀性和耐热性，使产品更美观。良好的沉积主要取决于衬底表面形貌〔4〕。因此，一项可以在纳米等级上测量，表征和监测电沉积过程的技术是非常必要的。有几种方法被应用到了这种表面表征。例如像扫描电子显微镜（SEM）和扫描隧道显微镜（STM）。这些技术可以进行纳米级结构的测量，但是，其中一些为非实时下的，一些通常需要高真空，而另一些则由于其耗时的图像采集而不适用于监测不断变化的过程。[2，5] 为了克服这些缺点，电化学结合原子力显微镜（通常称为EC-AFM）被引入进来。 这种技术允许用户进行实时成像和样品表面形貌变化的观测，并可以在纳米级的特定的电化学环境下实现。[ 6 ]在此次研究中，成功地验证了铜颗粒在金表面的沉积和溶解。利用Park NX10 AFM在反应过程中观察铜颗粒的形态变化，并在实验过程中使用恒电位仪同时获得电流-电压（CV）曲线。

随着电池行业的迅猛发展，人们对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要一种高效，能测量体现电池反应过程参数的检测设备。本课题目的在于研发一种综合电化学工作站满足上述需求。综合电化学工作站是一套完整的、数字化的、电化学体系的检测分析设备。它把恒电位仪，恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合到一起，既可以做常规的基本测试如动电位扫描、动电流扫描试验和电化学交流阻抗测量，也可以做基于这三种基本试验的程式化试验，如恒电流充电-电化学交流阻抗测量，电池寿命循环试验-电化学交流阻抗测量试验，从而完成多种状态下电化学体系的参数跟踪和分析。它可以快捷、精确的检测电池的容量、测量体现电池反应机理的交流阻抗参数。本文以交流阻抗谱为理论依据，在既定电位范围、精度、分辨率和响应速度等性能指标的要求下构建出上下位机多层次硬件体系结构，有针对性地设计了下位机的接口电路板和测量电路板，并在此设计方案下进行了大量的硬件功能调试，达到了预期的性能指标。本文的主要内容可概括为以下三点：(1)电化学工作站的功能原理研究与硬件系统设计。介绍了电化学工作站的三种基本功能和性能指标，电化学交流阻抗测量的原理，并进而提出了电化学工作站的硬件系统结构，构建了电化学工作站的硬件结构设计；(2)下位机的接口电路板和测量电路板设计，在设计中力图提高系统精度、灵活性。实现对电池电压和电流的测量和控制功能，使工作站测量和控制功能达到了功能多样化精确化，为电化学交流阻抗测量等功能实现打下基础；(3)实验及误差分析。对电化学工作站的硬件测量和控制功能进行了实验验证，分析了误差产生得原因，对固有误差进行了补偿，对不同幅值直流信号和不同幅值、频率的交流信号进行测量，达到了精确测量的性能指标。

格雷沃夫有毒有害气体检测仪包含大量电化学传感器，现在带您了解电化学传感器使用时注意事项！方便大家能更好的了解使用产品。

电化学仪器在我们的生活及实际生产中发挥着重要的作用，在电化学分析中只有选择合适的电极，才能保证实验的精确度与准确性。

介绍在电化学中，利用显微拉曼光谱实现原位分析的方法。显微拉曼光谱的应用范围非常广泛，在电化学中，研究人员利用这项技术实现原位分析，追踪一些动态现象。锂离子聚合物电池的循环机制可以理解为在聚氧化乙烯（PEO）和锂盐组成的聚合物电解质中的离子传输，以及锂离子在V2O5负中的插入和脱出。借助于显微拉曼光谱，可以获得与这些行为相关的信息，实现对电池中相关过程的监控。

应用电化学阻抗谱和扫描振动电极技术研究了碳钢基体上含人造缺陷的的水性环氧树脂铝粉涂层浸泡在3.5%NaCl溶液中的服饰电化学行为！ 只做学术交流，不做其他任何商业用途，版权归原作者所有！

文章中采用了Gamary电化学工作站，GAMRY Reference 600+软件功能强大，操作简便。硬件设计独特，性能稳定。GAMRY Reference 600+电化学综合测试仪可以满足电池、材料表征、生物传感器、电化学机理、点分析化学、腐蚀与防护、痕量物质检测、电化学合成等多种电化学研究领域。

本文主要参照文献合成了杂多酸盐K6[P2W18O62]14H2O（简称POM-1），研究了它的电化学性质及其对H2O2、NaNO2、KBrO3和KIO电催化性质，并基于静电之间的相互作用在玻碳电极的表面进行了杂多离子P2W18O626-和PDDA（聚二烯丙基二甲基铵）包裹的Fe3O4（以下简Fe3O4纳米粒子）的(layer-by-layer)组装，具体内容主要包括以下几方面1.依据文献报道，合成了Dawson结构杂多酸盐：K6[P2W18O62]14H2O并对它进行了红外和紫外光谱表征。2.研究了K6[P2W18O62]14H2O的电化学性质，并考察了它对H2O2、NaNKBrO3和KIO3的电催化性质。3.依据文献报道，合成了PDDA包裹的Fe3O4纳米粒子，并用扫描电镜对进行了形貌研究。4.依据文献报道的方法，在石英玻璃的表面进行了P2W18O626-杂多阴离和Fe3O4纳米粒子的层层（layer-by-layer）自组装，并用紫外光谱监控多层膜的生长过程和膜的均一性。同时用X光电能谱考察了石英基底面多层膜的主要元素成分。5.利用杂多阴离子P2W18O626-和Fe3O4纳米粒子在玻碳电极的表面进行了层自组装，并对它在溶液中的电化学性质进行了一定的研究。

电化学阻抗谱（EIS）是一个强大的技术，它使用一个小振幅交流电信号去探测电解池的阻抗特征。交流信号在大频率范围扫描以产生一个测试中电化学电解池的阻抗谱。EIS与直流电技术的区别在于它可以对发生在电化学电解池的电容性，电感性和扩散过程进行研究。EIS背后的理论比直流技术更加复杂，所以建议您在入门前先对基本原理有一个基础的了解。EIS有深远的应用包括涂层，电池，燃料电池，光伏，传感器和生物化学。这个指南将集中于EIS技术在涂覆铝面板腐蚀性能分析方面的应用。先知道一些关于被调查的电化学系统的知识也是很有帮助的。有了对系统的基本了解，就可以知道电化学工作站是否能够收集所需的信息且收集到的数据是否满足精度要求。

本文采用循环伏安法研究了FeCl3在五种不同的离子液体(包括疏水性和亲水性的离子液体)中的电化学行为,计算了不同离子液体中FeCl3的扩散系数。实验结果表明: Fe3 +在离子液体中的氧化还原过程是一个具有较高可逆性的扩散控制过程。离子液体的阴、阳离子的结构及大小对Fe3 +的电化学响应有影响,且离子液体的阴离子的影响较阳离子更大一些。