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新型电化学测量仪器——电化学扫描探针显微镜(EC-SPM) 材料2106 李昊哲新型电化学测量仪器——电化学扫描探针显微镜(EC-SPM)是一种具有创新性的技术,它在电化学领域的研究和应用中起到了重要的作用。EC-SPM采用了先进的技术和方法,可以对电化学反应进行精确的测量和分析,为科学家们提供了更为准确和可靠的数据。EC-SPM的创新之处在于其结合了扫描探针显微镜(SPM)和电化学技术,实现了对电化学反应的原位观察和测量。传统的电化学测量仪器往往只能提供宏观的电化学数据,而EC-SPM通过在电极表面放置微小的探针,可以实现对电化学反应的纳米级别的测量。这种纳米级别的测量能够更加准确地了解电化学反应的动态变化,提供了更为详细和全面的信息。EC-SPM在前处理合计数方面也进行了改进和优化。传统的电化学测量仪器在前处理过程中往往需要复杂的操作和多个步骤,容易出现误差和不确定性。而EC-SPM通过引入自动化和智能化的前处理系统,可以实现对样品的快速处理和准确计数。这不仅提高了测量的效率,还减少了人为因素对结果的影响,提高了测量的精确度和可靠性。我有幸在实验室使用了电化学扫描探针显微镜(EC-SPM),并且对其性能和使用体验有了一些真实的心得体会。我认为EC-SPM的性能非常出色。它采用了先进的扫描探针显微镜技术,可以实现纳米级的高分辨率测量。在我的实验中,我使用EC-SPM对一种新型材料进行了表面形貌和电化学性质的同时测量,结果非常令人满意。EC-SPM能够清晰地显示出样品的表面形貌,并且能够通过电流-电压曲线来研究材料的电化学行为。这对于我研究材料的结构与性能之间的关系非常有帮助,其次,EC-SPM的操作非常简便。它采用了直观的用户界面,使得操作人员能够快速上手。在我使用的过程中,我只需要按照仪器的操作指南进行操作,就能够轻松地完成测量。而且,EC-SPM还具有自动化的功能,能够实现自动扫描和测量,省去了繁琐的手动调整步骤,提高了实验效率。最后,EC-SPM的数据处理和分析功能也非常强大。它可以对测量得到的数据进行实时处理和分析,并且能够生成高质量的图像和曲线。在我的实验中,我使用EC-SPM获得了一系列的电流-电压曲线,并且通过对这些曲线进行分析,我能够得到材料的电化学性质,比如电荷转移速率和电化学反应动力学参数。这对于我研究材料的电化学性能非常有帮助。EC-SPM在电化学领域的研究和应用中取得了重要的成果。例如,在电池研究中,EC-SPM可以帮助科学家们更好地了解电池中的界面反应和电化学性能,从而提高电池的效率和稳定性。在催化剂研究中,EC-SPM可以实时观察催化剂表面的电化学反应,揭示催化剂的活性和稳定性等关键性质。此外,EC-SPM还可以应用于材料科学、生物医学等领域,实现对材料表面性质和生物分子相互作用的研究。EC-SPM作为一种新型电化学测量仪器,具有创新性的技术和方法。它通过纳米级别的测量,实现了对电化学反应的精确观察和分析。在前处理合计数方面的改进,使得测量结果更加准确和可靠。研究成果在电化学领域的应用广泛,为科学家们的研究和实践提供了重要的支持。它的高分辨率测量能力、简便的操作和强大的数据处理功能使得我能够更好地研究材料的电化学性质。我相信,随着电化学扫描探针显微镜技术的不断发展,EC-SPM将会在材料科学、电化学等领域发挥更加重要的作用。
科学时报讯 近日,中科院长春应用化学研究所在电化学分析仪器及联用技术的研制开发方面取得系列成果,自主研发的快速生化需氧量(BOD)检测仪等4种灵敏度高、响应快、寿命长、可动态在线检测的电化学分析仪器,其主要性能指标均达到国际先进水平,并填补了该领域多项国内外空白。 据介绍,电化学方法作为一种具有简便、快速、准确、灵敏度高等优点的分析检测及表征手段,在科研和生产中占据着较为重要的地位。电化学分析仪器已在分析实验室中广泛应用。但目前国内分析仪器,尤其是高精尖分析仪器,较大份额仍然依赖进口,一些急需的专用仪器尚属空白。因此,开发具有我国自主知识产权的新型电化学传感器、检测器和功能联用接口仪器是当前科技生产的迫切需求。 长春应化所电分析化学国家重点实验室科研人员从生产、科研的实际需求出发,立足前沿领域,于2005年承担了吉林省科技厅科技发展计划项目“电化学分析仪器及联用技术的研制与开发”。他们以研究发展快速实时、灵敏、自动连续检测和经济适用、有自主知识产权的新型电化学传感器、检测器及电化学联用设备为目标,围绕电化学仪器设计方法,突出微型化、高性能等特点,开展电化学方法的联用研究,开发出4种电化学及电化学联用仪器设备。 该所利用新型有机—无机杂化膜固定化材料,通过微生物现场培养的方法,实现了BOD的快速检测。该创新方法将BOD检测时间从原来的5~7天缩短为1小时左右,并以此为基础开发出快速BOD检测仪。 该所实现了电化学分析仪器的微型化设计,研制开发了微型USB2.0接口电化学系统,在电位控制精度、数据传输速度等主要指标上大大超过原有仪器,而体积仅如同一个手指大小,比传统仪器小2~3个数量级,可方便地集成到各种分析仪器内,实现多种分析方法和电化学方法联用,具有较好的可扩展性,适用于野外和各种现场使用。 该所采用自行设计的具有微小间隙的双带电极,实现了薄膜材料导电性的原位实时监测,并开发出时间分辨测量能力较高的电化学原位膜导电性测量仪器,并能用于膜导电性变化的动力学测量。 该所利用自行设计的位移传感器,提高了表面等离子体共振光谱(SPR)测量的时间分辨率,并以此为基础,将电化学方法集成联用,开发了电化学联用的表面等离子体共振光谱仪,实现了稳态及暂态电化学体系SPR信号的测量。 这些电化学相关仪器的研发成功,丰富了基础科学的研究手段,并可广泛应用于环境检测、社会安全和科学研究等领域;同时能达到工业设计批量生产、实现商品化投向市场的要求,具有广泛的应用价值和广阔的市场前景。时间:2010年12月28日 09时07分 来源:科学时报 作者:于柏林 于洋 石明山
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