Laboratory Of Research & Development, BAS Inc.
Professor Noriyuki Watanabe
A,B,C
D
E,F G,H,I JKL NPR STW XYZ
A,B,C
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词汇 |
注释 |
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安培法 |
伏安法的一种。一种测量施加在电极上的恒定电位的流动电流的方法。 |
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ASV |
Anode stripping voltammetry(阳极溶出伏安法)的缩写。在电极上施加一段时间的负电位将金属离子沉积在电极上。之后,通过向正电位方进行电势扫描,将电极上电沉积的金属重新溶出,并测量其氧化电流来对金属定性或定量。一种有极高灵敏度的分析方法。 |
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半球扩散 |
对于微电极,平面扩散主要是球形扩散。诸如梳状电极的微带阵列电极表现出呈圆锥形状的半球形扩散。 |
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背景电流 |
在流过电极的电流中,除了目标法拉第电流外,还会流过多余的电流。在电极和溶液间的界面处形成双电层。即,电容量(电容,电容器)。电容器中存储的电荷为电容x电压(电荷=电容x电压,Q = C x E)。改变电极电势意味着给电势一个时间变化。换句话说,电荷随时间变化,即电流流动(dQ / dt = CdE / dt)。这是电容电流或充电电流。只要电极电势随时间变化,电容电流就不可避免。这是背景电流的原因之一。 |
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表面电阻率 |
ρs,ρs=Ω/□或Ω/sq,用于描述决定极薄薄膜材料(约20nm至200nm)电阻的电阻率,如ITO(约20nm至200nm)。 □或sq是无尺寸的(与整体材料的电阻率ρb单位Ω·cm 不同)。 这是基于极薄的薄膜的表面电阻可以忽略薄膜的体积部分的贡献的想法。 因此,电阻完全由表面的形状决定。 即表面电阻=ρs×(L/W)(W是电极的宽度,L是电极之间的距离,W和L都是以长度为维度,所以ρs的单位是Ω/平方 □)。 也就是说,如果电极之间的距离L大于电极宽度W,则表面电阻就会变大,反之,如果宽度W大于电极L之间的距离,则表面电阻就会变小。 决定表面电阻的是W与L的比值,而不是大小(另一方面,在整体材料的情况下,用电极表面积S代替W,所以ρb的单位是Ω·cm)。 |
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玻碳 |
典型的碳电极。坚硬而密实。在氧化方向和还原方向上的电位窗宽,便于电化学中的使用。一般认为,其具有带状石墨带的缠结状的微结构。其表面可以理解为边层面和基面的随机混合面。 |
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参比电极 |
用作工作电极的电位参考标准。 |
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叉指阵列电极 |
通过光刻技术制成的彼此相对两个微小叉指状电极。氧化还原可逆体系物质可在一侧电极上发生氧化(或还原)反应,而在另一侧电极上进行还原(或氧化)(从而实现氧化还原循环,可以提高检测灵敏度。)。 |
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充电电流 |
也称为电容电流。电势的时间变化幅度和双层电容量成正比例的电流。由于它不是法拉第电流,因此通常会干扰测量。象循环伏安法那样的电势扫描时必定会伴有这种充电电流。 |
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CV |
Cyclic Voltammetry (循环伏安法)的缩写。 |
D
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词汇 |
注释 |
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等效电路 |
一种阻抗分析方法,它通过将包括电化学反应在内的现象分解为各种基本过程来重建电路,这些现象通过阻抗测量并用电子电路元件(电阻,电容器,电感),Warburg元件和其他元件来代替。 |
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电荷 |
电子带有负电荷。如果分子物种的电子过多时,则带负电,如果电子不足,则带正电。 |
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电化学阻抗法 |
一种测量电化学体系交流阻抗的电化学分析方法。用等效电路(由电子电路元件和扩散元件组成)来表示界面电子转移,材料扩散,电荷充/放电,离子转移,介质的电导率和其他各种基本过程,以进行分析。还执行一种分析方法,将现象用数学方式表示现象,从中计算出阻抗,然后与实际测量值进行比较。 |
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电解 |
使用用电极来进行氧化还原反应的过程 |
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电势 |
是指电子的能量状态。若将电极的电位向负方向移动,会提高电极中电子的能量状态,因此电子容易传递给分子,也就是说,便于溶液中的分子物种的还原。相反,若将电极的电位向正方向移动时,会降低电极中电子的能量状态,分子中的电子容易传递给电极,即为氧化方向。 |
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电势窗口 |
电极可以极化的电位范围。 |
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电位分析法 |
与伏安法和库仑法并列的电化学测量的支柱之一。在恒定电流(零和一定的电流)下测量电势。 |
E,F
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词汇 |
注释 |
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E过程 |
电子转移的过程。 |
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EC过程 |
电子转移过程和其产物的溶液中化学反应过程连续发生的过程。 |
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ECE过程 |
在EC过程之后,溶液中的化学反应产物在电极上进行的电子转移过程。 |
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EQCM |
Electrochemical Quartz Crystal Microbalance(电化学石英晶体微量天平)的缩写。一种将QCM测量与电化学测量结合的方法。沉积有金电极的石英晶振片。可以同时观察到电极上的吸附,析出以及溶出引起的重量变化和电化学反应过程。 |
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ESR |
Electron Spin Resonance (电子自旋共振)的缩写。电子自旋共振光谱。 |
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法拉第定律 |
一定量的电荷对应于一定量的分子当量。96500库仑等于一个分子。 |
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法拉第笼 |
由金属构成封闭空间的笼子, 笼体为等电位体,可屏蔽外部噪声。笼体接地时,内部电势差为零,电场为零,可发挥最佳性能。 |
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非极化电极 |
电极反应不断发生且电位不能任意改变的电极。用作参比电极的氢电极(铂黑/氢离子/氢气),银/氯化银电极,甘汞电极等。 |
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腐蚀 |
当金属溶解(阳极反应)时,金属上同时发生溶解氧的减少(阴极反应,即使看不见水,只要有水分即可),氢离子的还原(阴极反应)。阳极反应中释放的电子用于阴极反应。这构成了本地电池,并以此方式使金属阳极熔化,即发生腐蚀。 |
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伏安法 |
在电位调节下(恒定或扫描)测量电流。 |
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伏安图 |
在横轴轴上绘制电位,在纵轴轴上绘制电流。 |
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辅助电极 |
即对电极 |
G,H,I
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词汇 |
注释 |
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甘汞电极 |
参比电极之一。其由汞/氯化亚汞组成(氯化亚汞又称甘汞,有甜味)。 |
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工作电极 |
进行电化学测量时目标物质发生电化学反应的电极。 |
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光电化学 |
指的是电化学和光相结合的一般方法。 还有合成方面,如用光学方法(如紫外可见光谱和红外光谱)分析电化学反应产物,以及以半导体电极为代表的有效利用太阳能等的合成方面的应用。 |
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固液界面 |
在电化学中,它是指电极和电解质溶液之间的界面。通常会有双电层形成。 |
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函数发生器 |
函数发生器。时间的函数(例如,三角波,矩形波,脉冲波,阶梯波等)。将这些波形用作恒电位仪的外部输入。目前,与其结合的恒电位仪在市场销售。 |
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恒电流仪 |
一种可以输出恒定电流的设备。 |
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恒电位 |
在电极上施加恒定的电位。 |
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恒电位仪 |
一种使工作电极的电位相对于参比电极保持恒定的装置。其工作原理是能精确测量工作电极和对电极之间的电流,而没有电流流过参比电极的。 |
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HOPG |
Highly Oriented Pyrolytic Graphite(高定向热解石墨)的缩写。 |
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还原 |
将电子提供给物质分子的反应。氧化则相反,其为夺取物质分子的电子的反应。 |
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iR降 |
"由于工作电极和参比电极之间的溶液电阻,工作电极和参比电极之间流动的电流所产生的电压降(i为电流,R为电阻,即为欧姆定律的结果)为iR降落。 由于电位仪不能控制这个电位(因此,这个电阻也被称为未补偿溶液电阻),使得外部指定的电位不能准确地施加到工作电极上,使实际施加在工作电极上的电位出现偏差。 带有正反馈功能(positive feed back)电位仪,可以进行一定程度的电位补偿。 |
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ISFET |
Ion Sensitive Field Effect Transistor(离子选择性电场效应晶体管)的缩写。是一种微电子离子选择性敏感元件,可用于高温,适应温度范围广。pH传感器就是一个典型的应用例子。 使用小型固体pH计在市面上有售。 |
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ITO |
Indium-Tin Oxide(氧化铟锡)的缩写。在玻璃基板上形成的氧化铟膜。用作光透电极。 |
J,K,L
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词汇 |
注释 |
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极化 |
即使施加电势,电流也不会稳定流动的状态。 |
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极化电极 |
即使施加电位也没有电流流动的电极的电位范围。铂,金,碳电极等。 |
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晶体振荡器 |
利用晶体的压电效应可以产生具有高频率精度的振荡电路。它用于测量微小的重量变化,例如QCM。 |
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极谱法 |
从广义上讲,是让电极极化,其在意义上亦可作为伏安法。但从历史的角度来看,极谱法是用汞电极作为工作电极的狭义伏安法。 |
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计时电流法 |
从不发生电解的电位到发生电解的电位施加阶梯状的电位,并测量施加电位后的电流。电流以时间平方根的倒数衰减。当以时间的平方根的倒数为横轴上,将电流为纵轴绘制图形,可以从斜率获得扩散系数等参数。 |
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计时电位法 |
通过施加恒定的氧化或还原电流,并测量电势的时间变化。当电极表面上的还原或氧化物质的浓度变为零时,电势迅速变化。这种电势变化所需的时间称为过渡时间,从中可以得到扩散系数或浓度。 |
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计时库仑法 |
计时库仑法(CC)是库仑法的一部分。它测量库仑电量随时间的变化,为计时电流法(CA)的电流积分。因此,它属于脉冲伏安法类别。除了能得到与CA相同的信息外,还可以获得有关吸附的信息。库仑法包括这些,但更多是指通过本体电解进行的库仑法测量。 |
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库仑法 |
一种对电流量进行时间积分为电荷量的测量方法。由于电荷量与分子数量成正比,因此可以知道分子的绝对数量。 |
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扩散 |
物质传输的方式之一。在浓度梯度的驱动下,分子物质从高浓度处向低浓度处移动。 |
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扩散控制 |
当电子传递速率较高时,总反应速率由扩散速率决定。这称为扩散速率控制或扩散控制。 |
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拉普拉斯方程 |
在描述稳态现象的二阶偏微分方程中,将拉普拉斯算子设置为零的情况。满足该方程式的函数称为谐波函数。正则函数的实部和虚部都是谐波函数。在二维中,其表示如下。 |
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离子 |
当电子从金属逸出时,它们变成+离子。当电子被中性分子剥夺或添加时,它们分别变成+离子和-离子。即使在金属中,亚铁离子和高锰酸根离子也总共是-离子。来自中性态的电子过多或不足的状态分别称为-离子和+离子。 |
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氯化银电极 |
参比电极之一。 是在银线的表面覆盖氯化银沉淀,并浸入含有氯离子的水溶液中的一种电极。 |
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鲁金管 |
一种执行与将参考电极放置在工作电极附近相同功能的道具。 玻璃管的一端被拉细并弯曲,在玻璃管的另一端放入参比电极。 玻璃管的尖端放在工作电极附近。 玻璃尖端与工作电极具有相同的电位,由于没有电流流过玻璃毛细管,所以参比电极也具有相同的电位。 |
N,P,R
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词汇 |
注释 |
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纳米碳管 |
单层石墨封闭成管状的纳米级碳。 有的由单层石墨组成,有的由多层石墨组成同心管。 由于其有趣的特性而受到极大关注的纳米技术中的一种。" |
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能斯特公式 |
定义电极活性物质浓度和电极电位之间关系的方程式。 |
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NHE |
一般氢电极。氢离子浓度为1 mol/L,氢气压力,氢气压力为1 atm的条件下,由铂黑电极指示的电势设置为零,并用作电势的参考。因其比标准氢电极易于制备,故为旧时电化学常用标准电极。但由于这样的电极并不严格可逆,故电压并不稳定,现在已经被弃用。 |
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浓度梯度 |
浓度差在空间上的递减称为浓度梯度 |
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PEEK |
Poly Ether Ether Ketone 的缩写。聚合物。一种具有优异性能(如耐化学性,耐热性,耐磨性和良好成型性)的高分子材料。可用于HPLC的管道管和化学器具的材料。 |
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配体 |
可和金属或类金属产生键结的原子、分子和离子。例如,Ru(bpy)3 2+是六配位的八面体配位化合物,其中作为双齿配体的三个联吡啶在Ru离子周围配位键合。 |
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PFC |
Plastic Formed Carbon(塑料成型碳纤维)的缩写。石墨粉末的高度取向,具有良好电极特性的边缘平面沿一个方向排列并暴露在电极表面上,并且通过与玻璃碳形成复合材料,通过控制电解液的渗透来生产木炭。材料。 |
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平面扩散 |
对于大电极,扩散主要在垂直于电极平面的方向上进行。 |
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QCM |
Quartz Crystal Microbalance (石英晶体微量天平)的缩写。一种使用石英晶振片作为传感器基板来测量微小重量变化的方法。 |
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球形扩散 |
随着电极的尺寸变小,不仅增加了在垂直于电极的方向上的扩散(平面扩散),而且增加了在0至180度方向上的扩散,并且提高了传输效率。 对于微电极来说,球面扩散比平面扩散占优势。 |
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燃料电池 |
在阳极上发生氢分子的氧化作用,在阴极上发生氧分子的还原作用,总体上将氢和氧生成水的反应的自由能变化作为电能被提取出来。 |
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RHE |
Reversible Hydrogen Electrode(可逆氢电极)的缩写。可逆氢电极的电势和pH有关。利用能斯特方程(Nernst Equation)可以很容易地推导出可逆氢电极电势的具体表达式:E=-0.059pH (@25 oC),当氢离子活度近似为1时,其电势亦与SHE相当, 可替代SHE的使用。 |
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溶解氧 |
溶解在溶液中的氧气。因其会被电化学还原,经常会干扰测量。如果对测量产生干扰,可通过向其中吹入惰性气体(例如氮气)暂时将其除去。 |
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容量電流 |
请参考充电电流 |
S,T,W
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词汇 |
注释 |
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三电极法 |
使用了工作电极,对电极,和参比电极的三个电极进行电化学测量的方法。这是电化学测量的常用方法。 |
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扫描电化学显微镜 |
使用微电极作为探针,扫描目标样品的上部和附近。探针电流在样品表面的形状,电导率,电化学性质等的影响下波动。通过将该波动可视化和分析为二维图像,可以获得客观信息。空间分辨率由探针的尺寸决定,可达到几十纳米到亚微米的分辨率。有望将其用于广泛领域的研究,例如腐蚀,膜中的离子转移以及生物材料的研究。 |
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SCE |
甘汞电极(Saturated Mercury Chloride Electrode)是常用参比电极之一。 |
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SECM |
Scanning Electro-Chemical Microscopy(扫描电化学显微镜)的缩写。其基于电化学原理工作,可测量微区内物质氧化或还原产生的电化学电流。利用非常小的电极(探针)在靠近样品处进行扫描,从而获得对应的微区电化学和相关信息,目前可达到的最高分辨率约为几十纳米。 |
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扫描 |
控制电极电势随时间以不同的速率变化 |
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SHE |
"Standard Hydrogen Electrode(标准氢电极)的缩写。氢离子活度为1氢气压力,氢气压力为1 atm的条件下,由铂黑电极指示的电势设置为零,并用作电势的参考标准。此种电极即当前电化学所规定的一级标准电极,其标准电极电势被人为规定为零。当列举其他参比电极的电势时,如无特别说明,应该都是相对于标准氢电极的电势,标注应为“vs. SHE”。 |
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双电层 |
由于电极表面上电荷的过量或不足,为了维持溶液界面上的电中性, 电解质离子(+或-离子)在溶液侧与溶液的界面处发生过剩的排列,形成双电层。 |
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SPR |
"Surface Plasmon Resonance"(表面等离子共振)的缩写。 |
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SWV |
Square wave voltammetry(方波伏安法)的缩写。与DPV相似,但脉冲波形为等时间间隔的。 |
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塔菲尔图 |
电解电流的绝对值的对数值与电势的关系图。 通常用于稳态极化曲线。 用于分析反应机理。 |
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微电极 |
当电极尺寸为约10微米或更小时,球形扩散优先发生,与平面扩散相比物质传输效率显著提高。虽然电流的绝对值减小,但是电流密度增加一个数量级。此外,还有一些出色的功能,其中之一就是可以获得恒定的S形的CV曲线。 |
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沃尔堡阻抗 |
由于扩散过程而产生的阻抗。它通常出现在低频区域,并且随着频率在Nyquist图上降低,它相对于实际轴倾斜45度而增加。 |
X,Y,Z
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词汇 |
注释 |
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旋转环盘电极法 |
内部为圆盘状的电极,外部为同心圆状的环状的电极,作为一个整体的旋转电极。电极表面上的溶液被电极旋转运动的离心力向外流动。为了弥补这部分缺失,溶液以旋转轴为中心轴径向流向电极。通过这样的强制且稳定的物质传递,在电极表面上形成的扩散层的厚度取决于转速,并且随着转速的增加而变薄。圆盘电极上产生的反应产物,即可在外侧环电极处检出。 |
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循环伏安法 |
循环伏安法(Cyclic Voltammetry)是一种常用的电化学研究方法。该法控制电极电势以不同的速率,随时间以三角波形一次或多次反复扫描,电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应,并记录电流-电势曲线。根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度,中间体、相界吸附或新相形成的可能性,以及偶联化学反应的性质等。 |
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氧化还原循环 |
氧化反应和还原反应连续发生,由于不断循环,导致电流显着增大。 |
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氧化还原反应 |
还原是将电子给与分子物种的反应。氧化是抢夺分子物种电子的反应。作为一对氧化和还原反应发生的反应。 |
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氧化作用 |
氧化是夺取分子物种电子的反应。还原与其相反,是将电子给与分子物种的反应。 |
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阳极 |
处于发生电化学氧化反应的状态的电极。 |
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阳极极化 |
在正方向上向电极施加电势,从而发生氧化反应。 |
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盐桥 |
盐桥是为了减小液接电位,转移离子而在两种溶液之间连接的高浓度电解质溶液。一个例子是琼脂桥,它是通过将盐(KCl,KNO3等)和琼脂溶解在水中并将其固化在玻璃U形管中制成的。 |
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液-液界面 |
是指两种不混溶的液体(例如水和二氯乙烷)之间的界面。可以通过将含有不同浓度的相同离子的电解质溶解在两种液体中来使其极化,并且可以通过放置在两种液体中的电极来改变极化电位,并且可以使离子在界面上移动。(离子移动伏安法)。 |
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阴极 |
发生电化学还原反应的电极 |
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有机EL |
有机材料中注入的电子和正孔结合产生的能量,使材料的最外层电子被激发到外一层电子轨道。由于激发态的最外层电子轨道不稳定,最外层电子马上又会回到原来的轨道,这样就会把过剩的能量以光的形式释放出来。该机制类似于发光二极管。作为薄的显示材料颇受注目。 |
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运算放大器 Op amp (operational amplifier) |
直流放大器在较宽的频率范围内具有较高的增幅率,两个输入端子的输入阻抗极高,而输出阻抗较低(即使在直流电中也具有较高的增幅率。 交流放大器不能提供运算放大器的功能)。) 由于这些特点,可以制作各种有源电路。 通常是通过将输出侧的反馈施加到输入侧,以实现各种功能(函数、运算等。 运放器就是运算放大器的简称)、逆变放大器、电压中空器,加、减、积分、微分、各种滤波器等都能实现。 电位仪,双恒电位仪等的电化学测量很大得益于运放器。 |
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参考电极 |
即为参比电极。 |
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噪声 |
干扰所需信号的杂乱信号。 |
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整体电解 |
将电解液中的所有目标组分电解成产物。 |
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支持电解质 |
在电化学测量中,通常要将电解质溶解在要测量的溶液中。这称为支持电解质。目的是赋予溶液导电性,并尽量减少电泳在物质传输中的作用,从而优先进行扩散。 |
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阻抗 |
从电压/电流获得的量。在直流中,它是指电阻,但在交流中,从这种关系获得的量称为阻抗。 |