Электрохимический сканирующий туннельный микроскоп

Электрохимический сканирующий туннельный микроскоп ( EC-STM ) — это сканирующий туннельный микроскоп , который измеряет структуры поверхностей и электрохимические реакции на границах раздела твердое тело - жидкость в атомных или молекулярных масштабах. ^{[1] [2] [3]}

Разработка

Электрохимические реакции происходят в электролитических растворах — например , гальванопокрытие , травление, батареи и т. д. На поверхности электрода многие атомы, молекулы и ионы адсорбируются и влияют на реакции. В прошлом, чтобы получить информацию о структуре поверхностей электродов и реакциях, образец электрода извлекался из электролитического раствора и измерялся в условиях сверхвысокого вакуума (СВВ). В этом случае структура поверхности изменялась и не могла быть точно обнаружена. Однако с помощью этого микроскопа эти проблемы решаются.

Операция

В электролитических растворах образуется сложный двойной электрический слой молекул H2O и анионов. В этом слое, поскольку распределение анионов изменяется с потенциалом электрода, необходимо контролировать реакцию на электроде. Потенциалы рабочих электродов (образца и наконечника) контролируются независимо относительно электрода сравнения . В этом _случае туннельное напряжение смещения представляет собой разницу между двумя потенциалами. Противоэлектрод используется для замыкания токопроводящих цепей с рабочими электродами. При использовании этих четырех электродов электрохимическая реакция контролируется точно внешним напряжением, и поверхность в жидкости может наблюдаться.

Ссылки

1. Лю, HY; Фань, Ф.-РФ; Лин, Ч.У.; Бард , А.Дж. (1986). «Сканирующий электрохимический и туннельный ультрамикроэлектродный микроскоп для высокоразрешающего исследования поверхностей электродов в растворе». J. Am. Chem. Soc . 108 : 3838.
2. Итая, Кинго; Томита, Эйсуке (1988). «Сканирующий туннельный микроскоп для электрохимии — новая концепция для сканирующего туннельного микроскопа in situ в растворах электролитов». Surface Science . 201 (3): L507–L512. Bibcode :1988SurSc.201L.507I. doi :10.1016/0039-6028(88)90489-X. ISSN  0039-6028.
3. Аллен Дж. Бард; Майкл В. Миркин (16 апреля 2012 г.). Сканирующая электрохимическая микроскопия, второе издание. CRC Press. стр. 1–. ISBN 978-1-4398-3112-0.