Кіріспе

Электрохимиялық сканерлік туннельдік микроскоп (EC STM) — атомдық немесе молекулалық деңгейде қатты-сұйық интерфейстеріндегі беттердің құрылымын және электрохимиялық реакцияларды өлшейтін сканерлік туннельдік микроскоп.

Даму

Электрохимиялық реакциялар электролиттік ерітінділерде жүзеге асады – мысалы, электрожалату, тегістеу, аккумуляторлар және тағы да басқалар. Электрод бетінде көптеген атомдар, молекулалар және иондар сіңіріліп, реакцияларға әсер етеді. Бұрын электрод беттерінің құрылымы мен реакциялары туралы мәлімет алу үшін сынама электрод электролиттік ерітіндіден алынып, ультра жоғары вакуум (UHV) жағдайында өлшенетін. Бұл жағдайда беттің құрылымы өзгеретін және оны дәл бақылау мүмкін болмайтын. Алайда, осы микроскопты пайдалану арқылы бұл мәселелер шешіледі.

Операция

Электролиттік ерітінділерде H2O молекулалары мен аниондардан тұратын күрделі электрлік қос қабат пайда болады. Бұл қабатта аниондардың таралуы электрод потенциалына байланысты өзгеретіндіктен, электродтағы реакцияны басқару қажет. Жұмыс электродының (үлгі және ұшы) потенциалдары эталондық электродқа қатысты тәуелсіз бақыланады. Бұл жағдайда туннельдік қиғаштық кернеуі – екі потенциал арасындағы айырмашылық. Жұмыс электродымен ток айналымын жабықтау үшін қарсы электрод қолданылады. Осы төрт электродты пайдалану арқылы сыртқы кернеумен электрхимиялық реакцияны дәл басқаруға және сұйықтықтағы бетті байқауға болады.