電極表面膜的研究

   利用電化學(xué)原位紫外可見(jiàn)反射光譜可原位研究電極表面薄膜的化學(xué)成份和性質(zhì)。此時(shí)主要是測(cè)量電極表面覆蓋有一層平均厚度的膜和無(wú)覆蓋膜情況下的表面反射率。例如在適當(dāng)?shù)臈l件下，許多金屬樣機(jī)極化會(huì)生成薄氧化膜，這種單分子層膜常導(dǎo)致相當(dāng)大的反射率變化，特別是許多金屬陽(yáng)極氧化膜具有半導(dǎo)電性質(zhì)，因此采用電化學(xué)原位紫外可見(jiàn)反射光譜來(lái)研究膜的電子結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)就具有較大的優(yōu)越性。對(duì)于某些較厚的金屬陽(yáng)極氧化膜，如銥和鎢等，由于它們具有顯著的電顯色效應(yīng)，電化學(xué)原位紫外可見(jiàn)反射光譜法也是非常方便和有用的。

金屬電沉積的研究

   外來(lái)金屬正在與其可逆電位是電沉積在金屬電極上，稱為金屬的欠電位沉積（UPD）。由于UPD的金屬層與基底金屬有著較強(qiáng)的相互作用，因此沉積層就具有明顯不同與相應(yīng)體相材料的光學(xué)性質(zhì)。利用入射光場(chǎng)的電矢量相對(duì)于表面晶向旋轉(zhuǎn)可以檢測(cè)電極表面電沉積層引起的各向異性。由此可研究它們?cè)诔练e過(guò)程中采取的晶體結(jié)構(gòu)趨勢(shì)。銅在鉑單晶上的沉積和鉛在銀單晶上的沉積是兩個(gè)典型的例子。

   利用電化學(xué)原位紫外可見(jiàn)反射光譜檢測(cè)電沉積的金屬膜的厚度變化，可確定金屬電沉積層沉積到具有體相光學(xué)性質(zhì)時(shí)所需的最小沉積電量。此外，光譜測(cè)量還可用來(lái)了解薄金屬電沉積層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，例如薄層是以連續(xù)的形式還是以原子簇形式沉積在基底上等。

   由于金屬和半導(dǎo)體的光學(xué)常數(shù)的巨大差異性，用差示反射譜檢測(cè)金屬在半導(dǎo)體電極上的電沉積是很靈敏的。鋅在氧化鋅電極上電沉積的結(jié)果顯示出其光學(xué)響應(yīng)明顯依賴于沉積電位，表明了不同電位下電沉積膜的不同形成過(guò)程。

其他方面的主要應(yīng)用：電化學(xué)原位紫外可見(jiàn)反射光譜法還可應(yīng)用于電極反應(yīng)中間物的檢測(cè)和反應(yīng)機(jī)理的研究，并可作為化學(xué)修飾膜表征的手段之一。

發(fā)展趨勢(shì)

   電化學(xué)原位紫外可見(jiàn)反射光譜法本質(zhì)上是獲得電子激發(fā)譜，然而大部分固體的電子激發(fā)譜帶是寬的和非結(jié)構(gòu)性的，因此不像紅外反射譜和拉曼散射譜那樣具有較強(qiáng)的識(shí)別分子能力。但電化學(xué)原位紫外可見(jiàn)反射光譜法的靈敏度較高，一般不受溶劑吸收的限制，也較少收到電極材料的限制，相對(duì)簡(jiǎn)單、廉價(jià)，在研究電極表面電子能帶結(jié)構(gòu)及其對(duì)發(fā)生在電極界面上各種過(guò)程的影響方面有獨(dú)到之處，因此應(yīng)用范圍廣泛。

   電化學(xué)原位紫外可見(jiàn)反射光譜法除了朝時(shí)間分辨（快速掃描）和空間分辨（微區(qū)反射率分布）測(cè)量發(fā)展外，另一個(gè)主要發(fā)展方向是多種相關(guān)的譜學(xué)電化學(xué)技術(shù)的聯(lián)用。橢圓偏振光譜、光電流譜和表面電導(dǎo)等方法均工作在紫外可見(jiàn)光區(qū)。電化學(xué)原位紫外可見(jiàn)反射光譜法與這些方法的橫向聯(lián)用測(cè)量，可在更深入的水平上提供詳細(xì)研究，電化學(xué)界面上反應(yīng)的手段，正引起人們的興趣。