亚洲人天堂I色综合久久久久网I超碰精品在线观看I激情伊人I欧美天堂久久I九九热在线观看I一区二区精品在线I日韩美女黄色片

技術文章

Technical articles

當前位置:首頁技術文章光電化學 — 基礎部分

光電化學 — 基礎部分

更新時間:2020-03-24點擊次數:4538

目的

本應用報告介紹Gamry光電化學系統系列報告中的一部分。

這部分主要介紹光譜方面的重要術語和參數等基本概念。描述了光電化學實驗裝置,介紹Gamry光譜設備。

第二部分討論在Gamry Framework軟件中進行光譜實驗,介紹各參數的含義,用Echem Analyst進行數據分析,以具體實驗為例來闡述新的光譜分析。

前言

光譜學在分析化學中應用廣泛,各種類型的材料可以通過電磁輻射研究他們的相互作用,進行研究和表征。

光譜電化學結合了兩個主要領域的應用,材料表面或者溶液的光學過程和電化學過程可以同時被研究。結合兩方面的同步結果進行分析,可以深入研究反應的潛在機理,及進行更多精確的分析。

為便于理解,本應用報告介紹了光譜學術語,解釋了基本的概念以及更多實際的應用。

電磁波譜

光譜學中,常常通過研究物質與電磁輻射的相互作用來開展研究。這種形式的能量可以描述成電磁波,包含一對電場E和磁場B。圖1顯示的就是電磁波的示意圖

圖1:電磁波沿x方向傳播,包含一對電場E和磁場B

另一個重要的方面是光的粒子性。當光照在金屬表面時,光粒子將能量轉移到表面逸出的電子上。

這種現象稱為光電效應。用光的波的性質不能*描述清楚,因此光被認為是光粒子的流動,稱為光子。

使電子從金屬表面逸出需要的光子能量E與光的波長成反比,請看公式 1

Spectroelectrochemistry-Part-1.pdf.jpg公式1

V代表電磁波的頻率,h是普朗克常數(6.626?10-34 J?s),C代表光速(大約 300?106 m?s-1)。

光同時具有波和粒子的特性,被稱為波粒二象性。

整個范圍的電磁輻射概括稱為電磁波譜,請看圖2。一般按照波長或能量分成幾組。

圖2-電磁波譜圖

常見的電磁波是可見光(Vis), 它包含所有人的肉眼能夠看到的顏色。然而,可見光(400-750nm)僅僅是整個光譜中的很小一部分。

波譜中往更高的波長、更低能量的方向是紅外光(IR)。紅外光的范圍是750 nm 到 1 mm ,好比就是物體發出和反射的熱量。

繼續往更高的波長方向看是微波(MW),它的能量更低,微波常常用于雷達技術。無線電波所在的區域波長從幾米到幾千米。常用的領域是無線電通訊。

波譜的另一側展現的輻射具有更高的能量和更低的波長,紫外光(UV)覆蓋了400 nm 到 10 nm的范圍,常常用于殺菌和凈化。

能量更高的電磁輻射分為X射線和Gamma射線,后者是由放射性的衰減過程釋放出來的,例如太陽或者核爆炸。這樣的能量輻射可能會引起癌癥,以及損傷DNA,然而,它仍可用于醫學檢查和癌癥治療。

吸收光譜

按照電磁輻射與物質的相互作用,光譜可以分成很多種類。能量可以被吸收、發射、反射或散射等。本應用報告主要著重于吸收光譜。

吸收光譜正如它的名字,主要研究電磁輻射被物質吸收的過程。輻射或能量的不同,分子和原子與電磁輻射將以不同的方式相互作用。表1列出了基于分子和原子的不同輻射能量與物質間,不同的相互作用。

MW
微波

Change of molecule orientation (rotational)
改變分子的方向(轉動)

Change of molecule orientation

IR
紅外

Change of molecule configuration (vibrational)
改變分子結構(振動)

Change of molecule configuration

UV-Vis
紫外-可見       

Change of electron distribution (outer shell)
改變電子分布(外層)

Change of electron distribution

X-rays
X射線

Change of electron distribution (inner shell)
改變電子分布(內層)

Change of electron distribution (inner shell)

表1:電磁輻射對分子及原子的影響

吸收能量的量和波長范圍取決于分子結構。 因此,測量通過樣品的輻射能量,得到每種分子結構對應的光譜指紋圖譜。

重要的參數和公式

光譜檢測器將光電流從光信號轉化成電流信號,輸出信號大小取決于通過樣品后光的強度。

光強I

當光通過透明介質,入射光的光強將以指數降低,衰減的程度與通過介質的距離d及相關波長吸收系數k有關。

Spectroelectrochemistry-Part-1.pdf 2.jpg公式2

透光率T

透光率是入射光通過透明介質的比例,通常用百分比表示:

Spectroelectrochemistry-Part-1.pdf 3.jpg公式3

吸光度A

吸光度類似透光率,表示介質對能量的吸收,用透光率T的負對數來表示。

Spectroelectrochemistry-Part-1.pdf 4.jpg公式4

例如,吸光度等于3,那就代表只有千分之一的入射光到達檢測器。一般來說,吸光度達到1左右時,準確性較高。

請注意:文獻中,有時將吸光度稱為消光度(衰減率),現在已經不推薦使用,因為它還考慮了冷光和光散射的影響。

積分時間t

積分時間t定義的是光譜檢測器收集光子記錄單個光譜的時間,不同的實驗,可以從幾毫秒到幾秒。

一般來說,積分時間越長,光輸出信號越強,具有更好的信噪比。然而,積分時間如果太長,檢測器可能會達到飽和。吸收峰信號可能會被截斷,形成平頭峰使測量失真。

請注意:在測量之前,先檢查光譜的技術參數,并做預實驗確定合適的積分時間

朗伯-比耳定律

P. Bouguer, J. H. Lambert 和 A. Beer證明了吸光度與透明介質的濃度成正比。

Spectroelectrochemistry-Part-1.pdf 5.jpg公式5

ε代表摩爾吸光系數,d是吸收池厚度。因為吸收光譜是非常靈敏的技術,所以能夠測到樣品濃度的微小變化。

光譜曲線

將感興趣的物理量(如吸光度、透光率或原始計數等)對波長作圖,得到吸收光譜、透射光譜和原始光譜。

圖3是吸收光譜圖,在270nm、380nm和630nm處出現吸收峰。

 

在紫外-可見光區的吸收光譜曲線示例

圖3 - 在紫外-可見光區的吸收光譜曲線示例

波長一般單位采用nm,在紅外光譜中,譜圖的x軸通常用波長的倒數表示,即波數,單位一般采用cm-1

光電化學實驗裝置

典型的吸收光譜電化學實驗裝置如圖4:

光電化學實驗裝置圖

圖4 – 光電化學實驗裝置圖

光源

常見的光源包括氘燈、鎢燈、鹵素燈、LED及激光,但不局限于這些,光會通過光纖照到樣品上。

光的輸出可能是較大范圍波長的光譜,也可能范圍較窄,只有幾個納米。后者絕大多數用于熒光光譜分析,物質受到激光輻射之后,對產生的熒光進行測量。

光電化學池

樣品位于吸收池中,通過樣品的光的波長范圍受到吸收池材料的限制,有便宜、一次性的塑料材質,也有熔融石英玻璃材質,后者更昂貴一些,但可以做更低波長的紫外吸收光譜測試。

吸收池決定了光通過樣品的距離,一般常見的吸收池厚度為1cm,更短距離的,幾毫米厚度的吸收池一般用于待測物濃度很高,或者樣品量很小的情況;更長距離的吸收池一般用于待測物濃度很低,吸收很小的情況(見公式 5)。

另外,對于光譜電化學實驗,工作電極、輔助電極、參比電極都浸沒在待測樣品中,但只有工作電極是位于光路中,一般使用細小的金屬網或者有很薄涂層的玻璃基片,這些材料能夠盡量讓光透過。

光譜儀

通過吸收池之后,光束通過狹縫后進入光譜儀。狹縫決定了有多少光進入,以及進入光的分辨率。

光譜儀另一個重要的部分是光柵,它的細微的結構是決定光分辨率的重要因素。光通過光柵之前,光束是由不同波長的光組成的能量的整體,光柵可以將這個整體區分開,讓衍射光進入單色器——也就是將光分開成不同波段的很多束光。

光束經過光譜儀內的棱鏡,后到達檢測器,許多現代光譜儀采用的是CCD(電荷耦合元件)陣列。CCD中包含具有光活性區域的半導體,檢測器能夠將光電流從光轉換成電信號,輸出信號是按不同波長分開的。

恒電位儀

恒電位儀用于進行吸收池中的電化學實驗。恒電位儀一邊與工作電極、輔助電極和參比電極相連,另一邊與電腦連接。

電腦

光譜儀和恒電位儀分別通過數據接口與同一臺電腦連接。使用專門的軟件設定參數,控制儀器運行。完成實驗之后,記錄和保存數據,然后進行分析。

Gamry光電化學系統

以下部分介紹Gamry光譜電化學測試系統。它既可以單獨進行光譜測試,也可以在光譜測試的同時進行電化學測試。該系統與Gamry各型號恒電位儀(電化學工作站)的硬件和軟件*兼容。

Gamry提供兩種型號的光譜電化學測試系統Spectro?115E 和 Spectro?115U。每種系統都包含一個氘燈和鎢燈的光源,一個吸收池支架,兩根光纖。

Spectro?115E 和 Spectro?115U光譜儀

這兩個型號的光譜儀具有不同的光柵結構,Spectro?115E適合于350-1050nm的可見和近紅外光區的測試;Spectro?115U適合于200-850nm的紫外-可見光區測試

Gamry Spectro 115U光譜儀

圖5—Gamry Spectro 115U光譜儀

該光譜儀配備2048像素線陣CCD檢測器,光的分辨率是0.3nm,信噪比250:1(full signal)。積分時間范圍1ms至65s。

該光譜儀整體的尺寸為8.9 cm x 6.3 cm x 3.4 cm (長 x寬 x 高)。兩種光譜儀均提供USB 2.0 和 RS?232接口進行連接。光纖通過標準的SMA?905連接頭連接。

 

紫外-可見-近紅外光源

Spectro?115E 或 Spectro?115U系統的光源是氘燈和鎢鹵素燈(見圖6)。全部光譜輸出范圍從215nm至2500nm。

 

氘燈和鎢鹵素燈光源

圖6 – Gamry氘燈和鎢鹵素燈光源

氘燈的光譜是從大約200nm至400nm,屬于紫外光的范圍,鎢鹵素燈的光譜輸出范圍是從400-2500nm,覆蓋了可見光和近紅外光的區域。兩種燈可以通過前面板的開關單獨進行控制。

第三個開關打開和關閉快門,來控制通過光纖的光的輸出。這個開關允許使用TTL信號來對所有功能進行自動控制。它是通過后面板一個15針的連接頭來控制的。

該光源的尺寸為14 cm x 12.5 cm x 5 cm (長x 寬 x 高),由一個12V電源供電,連接頭在儀器的后面板。前面板有一個標準的SMA 905光纖連接頭。

四向吸收池支架

四向吸收池支架可用于吸光度、散射、熒光測試。每個方向都有SMA?905連接頭,該支架適合于所有標準的12.5 mm x 12.5 mm吸收池。

適用于標準吸收池的四向吸收池支架

圖7- 適用于標準吸收池的四向吸收池支架

光纖

每個光譜系統都包含兩根30cm長的光纖,均使用標準的SMA?905連接頭。芯的直徑為600 µm,用于紫外可見光區測試的,直徑可達1100nm。

30cm長的光纖

圖8 - 30cm長的光纖

重要提示:不要讓光纖過于彎曲,可能會折斷,大彎曲半徑12cm。

 

總結

本應用報告是Gamry光電化學系統系列報告的一部分,介紹了光譜的基本知識,解釋了一些重要的參數和術語。另外,還介紹了光譜電化學實驗的一般實驗裝置并討論了各部分的功能。

后,介紹了Gamry光譜電化學設備,包括光譜儀、光源、吸收池支架及光纖。

系列報告的第二部分將以Gamry Framework軟件為基礎,討論具體實驗,以及采用Analyst針對光譜相關的數據分析。

 

Updated Basics of Electrochemical Impedance Spectroscopy Part 1

 

Basics of EIS Whitepaper Part 2

欧美日韩精品 | 69视频网| 男人天堂av在线播放 | 欧美大片网站 | 亚洲av乱码一区二区 | 欧美亚洲精品天堂 | 高h免费视频 | 国产www免费 | 日韩精品视频在线观看免费 | 欧美一区中文字幕 | 国产精品视频全国免费观看 | 亚洲一区二区三区免费视频 | 国产欧美久久久久久 | 好邻居韩国剧在线观看 | 精品国产视频 | 久一在线视频 | 日本艳妇| 日本久久网 | 国产日皮视频 | 日韩美女视频一区二区 | 好吊色欧美一区二区三区视频 | 国产亚洲精品电影 | 亚洲国产精品久久久久久6q | 亚洲 欧美 综合 | 国产黄色片免费在线观看 | 亚洲视频综合 | 91免费版在线 | 精品国产成人亚洲午夜福利 | 黄色av网站在线 | 国产天堂精品 | 黄色avv| 成年人在线视频观看 | 无码人妻精品一区二区蜜桃视频 | 在线观看国产麻豆 | 久久精品视频观看 | 欧美精品一级片 | 小箩莉末发育娇小性色xxxx | 夜福利视频 | 美女在线网站 | 色欲久久久天天天综合网 | 国产又粗又长又黄的视频 | 黄色精品一区 | 老头糟蹋新婚少妇系列小说 | 国产成人无码一区二区在线播放 | 韩国中文三级hd字幕 | 一区二区三区免费观看视频 | 国产盗摄一区二区 | 黑料视频在线观看 | 欧美xxxx非洲 | 水蜜桃久久| 美女网站一区 | 亚洲性影院 | 久久精品99久久久久久 | 99reav| aaaaa黄色片 处破女av一区二区 欧美人吸奶水吃奶水 | 国产成人a v | h片在线免费观看 | 国产色在线观看 | 国产成人综合在线观看 | 成都4电影免费高清 | 在线黄网站 | 久久精品国产99国产精品 | av操操 | 黑人干亚洲女人 | 久久精品这里只有精品 | 97网站| 午夜剧场免费观看 | xxxx国产精品 | 午夜在线一区二区三区 | 午夜精品在线免费观看 | 日韩久久综合 | 国产欧美日韩久久 | 美女又爽又黄又免费 | 日韩欧美一区二区在线观看 | 精品盗摄一区二区三区 | 91在线视频免费观看 | 国产无套在线观看 | aaa黄色大片 | 国产乱码精品一区二区三区忘忧草 | 国产精品丝袜一区二区 | 日本久久一区二区 | 国产一国产二国产三 | 手机av在线网 | 91一区二区三区四区 | avtt2015| 国产探花一区二区三区 | 国产精品视频播放 | 黄色片在线免费观看 | 国产网红无码精品视频 | 久久久久久伊人 | 欧美日韩福利 | 黄色在线观看视频网站 | 婷婷开心激情网 | 性xxxx视频播放免费 | 亚洲国产电影在线观看 | 国产精品久久久久久久久借妻 | 齐天大性床战铁扇公主 | 黄色小视频国产 | av免播放器 | 亚洲精品九九 | 久久99热久久99精品 | 深夜啪啪 | 国产成人无码一区二区在线观看 | 欧美大片一级 | 欧美高清视频在线观看 | 久久美利坚 | 免费观看成人在线视频 | 日韩精品视频在线播放 | 欧美在线观看视频一区 | 亚洲青草 | 免费国产精品视频 | 国产成人av电影 | 久久综合一本 | 青青草一区二区三区 | 国产刺激对白 | 国产a网站 | 原创少妇半推半就88av | 日本午夜一级 | 国内精品人妻无码久久久影院蜜桃 | 成年人视频在线免费观看 | 中文字幕免费在线观看 | 国产三级播放 | 成年人免费小视频 | 亚洲国产精品女人 | 校园春色综合 | 男人的天堂在线 | 激情亚洲视频 | 男人舔女人下部高潮全视频 | 欧美淫| 波多野结衣高清视频 | 一区二区啪啪 | 超薄肉色丝袜一二三 | 日本一区二区三区四区五区 | 日韩专区视频 | 黄网站在线免费看 | 免费一区二区 | 俺来也av| 国产一区二区三区黄 | 淫五月天 | 97成人精品视频在线观看 | 五色天婷婷 | 潘金莲黄色一级片 | 亚洲wwwwww| 欧美一级电影在线 | 一本无码aⅴ久久久国产 | 免费 成 人 黄 色 | 欧美日韩在线网站 | 美女污污网站 | av在线免费观看一区 | 性欧美videos另类艳妇3d | 狠狠干美女 | 1000部啪啪 | 欧美一级网 | 波多野结衣久久精品 | 国产精久久久久 | 日韩精品v| 在线中文字日产幕 | 五月天婷婷导航 | 少妇精品在线 | 日韩精品一区二区三区视频在线观看 | 免费观看国产视频 | 乱短篇艳辣500篇h文最新章节 | 蜜臀av粉嫩av懂色av | 关之琳三级做爰 | 色鬼综合 | 欧美天堂在线 | 偷自拍| 成人在线高清视频 | 中文字幕高清av | 熟妇女人妻丰满少妇中文字幕 | 四虎三级| av二区在线 | 成人女同在线观看 | 波多野结衣中文字幕久久 | 激情播播网 | 欧美人与性动交xxⅹxx | 亚洲操片| 色无极亚洲色图 | 午夜视频一区二区三区 | 雷电将军和丘丘人繁衍后代视频 | 玖玖爱国产 | 久久人人爽爽 | 波多野结衣中文字幕一区二区三区 | 狠狠躁夜夜躁xxxxaaaa | 中文字幕乱码无码人妻系列蜜桃 | 91视频色版| 日韩av一区在线 | 色欲av永久无码精品无码蜜桃 | 中日韩av在线 | 两口子交换真实刺激高潮 | www.youjizz国产 | a级片网站 | 熟睡侵犯の奶水授乳在线 | 午夜性激情 | 国产精品人人妻人人爽人人牛 | 亚洲欧美一区二区激情 | 日本在线免费观看视频 | 欧美激情综合色综合啪啪五月 | 亚洲爽片 | 激情五月综合色婷婷一区二区 | 欧美又粗又长 | 亚洲图片欧美在线看 | 日韩精品欧美 | 91国偷自产一区二区三区观看 | 台湾三级伦理片 | 成人午夜在线观看视频 | 日韩福利视频网 | 欧美精品久久久久性色 | 日韩极品在线 | 亚洲色图第三页 | 国产美女久久久久久 | 成人做爰www看视频软件 | 久久久久久久久久艹 | 日韩精品在线免费 | 久久国产欧美日韩精品 | av最新版天堂资源在线 | 中文字幕第一页久久 | 爱情岛亚洲品质自拍极速福利网站 | 九九热免费 | 欧洲女女同性videoso | 狠色综合7777夜色撩人 | 成为性瘾网黄的yy对象后 | 理论片一级 | 国产456| 国产一区二区av在线 | 欧美久久精品一级黑人c片 九九午夜视频 | 三级黄在线观看 | 久久精品一日日躁夜夜躁 | 午夜视频1000 | 五月天中文字幕mv在线 | 成年免费视频 | 成人中文字幕在线 | 欧美成人精品在线观看 | 强行挺进白丝老师里呻吟 | 国产精品久久久久久精 | 一级做a爰片久久毛片潮喷 性综艺节目av在线播放 | 饥渴放荡受np公车奶牛 | 欧美高清性xxxx | 午夜小视频在线播放 | 亚洲成人激情小说 | 烈性摔跤 | 成人免费视频软件网站 | 青草成人| 欧美国产在线观看 | 在线观看日韩国产 | 免费黄网在线看 | 迈开腿让我尝尝你的小草莓 | 色偷偷影院| 香蕉国产在线观看 | 日本黄色录相 | 又黄又爽又刺激的视频 | www欧美视频| 插插插综合视频 | 干干天天 | 精品人妻码一区二区三区红楼视频 | 免费观看av毛片 | 国产日韩av在线播放 | 欧美成人午夜电影 | 国产精选视频在线观看 | 蜜臀av在线观看 | 日韩一区二区不卡视频 | 一级免费观看视频 | 久久免费网| v天堂在线观看 | 国产3级在线 | 一级黄色a毛片 | 日本在线视频中文字幕 | 青青在线精品 | 欧美日一区二区三区 | 国产成人三级在线观看视频 | 息与子五十路翔田千里 | 涩涩视频软件 | 男人深夜网站 | 国产又粗又猛又黄又爽无遮挡 | 尤物在线观看 | cekc老妇女cea0 | 欧美日韩啪啪 | 中文在线不卡 | 欧美日本韩国一区二区三区 | 四虎永久地址 | 精品无码成人久久久久久免费 | 日本精品一区二区三区四区 | 欧美午夜在线观看 | 日韩手机看片 | 国产午夜手机精彩视频 | 精品亚洲永久免费精品 | 九九热超碰 | 国产午夜毛片 | 国产精品18p| 欧美a网| 久久久久久久国产精品视频 | jizz国产免费 | 中文字幕一区二区三区四区 | 婷婷四房综合激情五月 | 欧美一级片播放 | 古代黄色一级片 | 久久免费高清视频 | 黄色裸体视频 | 国产精品免费一区二区区 | 久久九九综合 | 久久久精品综合 | 成人自拍网站 | 日韩区在线观看 | 欧美一级做性受免费大片免费 | 欧美暧暧视频 | 成年激情网 | 亚洲天堂久久久久 | 亚洲美女精品视频 | 在线不卡一区 | 国产亚洲精品精品精品 | 日韩成人性视频 | 午夜av免费观看 | 国产麻豆一区二区三区在线观看 | 在线看免费av | 免费人妻一区二区三区 | sm捆绑调教视频 | 国产又粗又黄的视频 | 黄色大片网站在线观看 | av在线二区| 亚洲人精品午夜射精日韩 | 人妻熟女aⅴ一区二区三区汇编 | 麻豆国产精品 | 怡红院av久久久久久久 | 国产成年人网站 | 日韩中文视频 | 蜜臀av一区二区三区 | 中文字幕乱码亚洲无线三区 | 国产黄在线观看 | 精品人妻无码一区二区性色 | 日韩激情片 | 亚洲一| 国产97免费视频 | 久久伊人色 | 久久国产人妻一区二区免色戒电影 | 日韩欧美三级在线 | 色吊丝中文字幕 | 永久免费精品影视网站 | 中文字幕一区二区三区夫目前犯 | 国产黄频| 天堂在线精品视频 | 高清无码一区二区在线观看吞精 | 国产精品人人人人 | 精品视频久久久久久久 | 91亚洲国产成人久久精品麻豆 |