电化学现场时间分辩FTIR反射光谱和程序电位阶跃暂态响应信号同步检测系统

Simultaneous Detection System Combining Studies of ProgrammedPotential Step Technique and Time-Resolved FTIR Spectroscopy

应用弛豫（或暂态）方法研究电极过程动力学始于五十年代。由于通过对暂态实验数据的解析能够获得反应速度常数、扩散系数、传递系数、交换电流密度等参数，从而唯象地描述电化学反应动力学，这一研究领域至今仍然十分活跃。从八十年代发展起来的电化学现场红外光谱为研究电化学反应机理提供了分子水平上的数据，从而深化了对速度控制步骤等细节的认识。近几年来我们通过发展时间分辨电化学现场ＰＴＩＲ光谱和程序电位阶跃技术成功地在分子水平上研究不可逆电化学反应的动力学，获得中间体或产物的生成速率。显然，结合时间分辨红外光谱的信息和程序电位阶跃获得的数据将对电化学反应的机理和动力学有更深刻的认识．迄今为止，这两类研究都是分别进行的．时间分辨红外光谱必须使用“薄层电解地”，而暂态方法则应用常规的电解池，这导致了实验条件的不一致，从而对实验数据解析产生分歧．理想的解决办法是两种研究方法都使用同一红外“薄层电解池”，并且同步检测电化学反应体系的电响应（电压、电流）和光响应（红外光谱）信号．本文报道了我们建立的同步检测系统，并通过研究甲酸在Ｐｔ电极上的氧化过程对该系统进行检验，实验结果同时显示了红外“薄层电解池”的快速响应特性．