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電化學工作站的發(fā)展歷程及應用
閱讀：4775發(fā)布時間：2016-4-15
DHZ-Ⅰ電化學工作站（通用）是集多種實驗方法于一體的基于PC機控制的智能電化學測試儀，其內(nèi)部由數(shù)字波形發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集電路、恒電位/電流電路、低通濾波器、溶液電阻補償電路和USB通信電路等功能模塊組成。
電化學工作站是電化學測量系統(tǒng)的簡稱，是電化學研究和教學常用的測量設(shè)備。將這種測量系統(tǒng)組成一臺整機，內(nèi)含快速數(shù)字信號發(fā)生器、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電位電流信號濾波器、多級信號增益、IR降補償電路以及恒電位儀、恒電流儀?？芍苯佑糜诔㈦姌O上的穩(wěn)態(tài)電流測量。
如果與微電流放大器及屏蔽箱連接，可測量1pA或更低的電流。如果與大電流放大器連接，電流范圍可拓寬為±2A。某些實驗方法的時間尺度的數(shù)量級可達l0倍，動態(tài)范圍極為寬廣?？蛇M行循環(huán)伏安法、交流阻抗法、交流伏安法等測量。工作站可以同時進行四電極的工作方式。四電極可用于液/液界面電化學測量，對于大電流或低阻抗電解池（例如電池）也十分重要，可消除由于電纜和接觸電阻引起的測量誤差。儀器還有外部信號輸入通道，可在記錄電化學信號的同時記錄外部輸入的電壓信號，例如光譜信號等。這對光譜電化學等實驗極為方便。
電化學工作站已經(jīng)是商品化的產(chǎn)品，不同廠商提供的不同型號的產(chǎn)品具有不同的電化學測量技術(shù)和功能，但基本的硬件參數(shù)指標和軟件性能是相同的。
電化學是研究電和化學反應相互關(guān)系的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成，也可利用高壓靜電放電來實現(xiàn)，二者統(tǒng)稱電化學，后者為電化學的一個分支，稱放電化學。因而電化學往往專指“電池的科學”。1791年伽伐尼發(fā)表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現(xiàn)象，一般認為這是電化學的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基礎(chǔ)上發(fā)明了用不同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”，即現(xiàn)今所謂“伏打堆”。這是化學電源的雛型。在直流電機發(fā)明以前，各種化學電源是*能提供恒穩(wěn)電流的電源。1834年法拉第電解定律的發(fā)現(xiàn)為電化學奠定了定量基礎(chǔ)。
19世紀下半葉，經(jīng)過赫爾姆霍茲和吉布斯的工作，賦于電池的“起電力”以明確的熱力學定義；1889年能斯特用熱力學導出了參與電極反應的物質(zhì)濃度與電極電勢的關(guān)系，即的能斯脫公式；1923年德拜和休克爾提出了被人們普遍接受的強電解質(zhì)稀溶液靜電理論，大大的促進了電化學在理論探討和實驗方法方面的發(fā)展。
20世紀40年代以后，電化學暫態(tài)技術(shù)的應用和發(fā)展、電化學方法與光學和表面技術(shù)的聯(lián)用，使人們可以研究快速和復雜的電極反應，提供電極界面上分子的信息。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科，它的發(fā)展與固體物理、催化、生命科學等學科的發(fā)展相互促進、相互滲透。
電化學工作站是電化學測量系統(tǒng)的簡稱，是電化學研究和教學常用的測量設(shè)備。將這種測量系統(tǒng)組成一臺整機，內(nèi)含快速數(shù)字信號發(fā)生器、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電位電流信號濾波器、多級信號增益、IR降補償電路以及恒電位儀、恒電流儀?？芍苯佑糜诔㈦姌O上的穩(wěn)態(tài)電流測量。
如果與微電流放大器及屏蔽箱連接，可測量1pA或更低的電流。如果與大電流放大器連接，電流范圍可拓寬為±2A。某些實驗方法的時間尺度的數(shù)量級可達l0倍，動態(tài)范圍極為寬廣?？蛇M行循環(huán)伏安法、交流阻抗法、交流伏安法等測量。工作站可以同時進行四電極的工作方式。四電極可用于液/液界面電化學測量，對于大電流或低阻抗電解池（例如電池）也十分重要，可消除由于電纜和接觸電阻引起的測量誤差。儀器還有外部信號輸入通道，可在記錄電化學信號的同時記錄外部輸入的電壓信號，例如光譜信號等。這對光譜電化學等實驗極為方便。
電化學工作站已經(jīng)是商品化的產(chǎn)品，不同廠商提供的不同型號的產(chǎn)品具有不同的電化學測量技術(shù)和功能，但基本的硬件參數(shù)指標和軟件性能是相同的。
電化學是研究電和化學反應相互關(guān)系的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成，也可利用高壓靜電放電來實現(xiàn)，二者統(tǒng)稱電化學，后者為電化學的一個分支，稱放電化學。因而電化學往往專指“電池的科學”。1791年伽伐尼發(fā)表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現(xiàn)象，一般認為這是電化學的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基礎(chǔ)上發(fā)明了用不同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”，即現(xiàn)今所謂“伏打堆”。這是化學電源的雛型。在直流電機發(fā)明以前，各種化學電源是*能提供恒穩(wěn)電流的電源。1834年法拉第電解定律的發(fā)現(xiàn)為電化學奠定了定量基礎(chǔ)。
19世紀下半葉，經(jīng)過赫爾姆霍茲和吉布斯的工作，賦于電池的“起電力”以明確的熱力學定義；1889年能斯特用熱力學導出了參與電極反應的物質(zhì)濃度與電極電勢的關(guān)系，即的能斯脫公式；1923年德拜和休克爾提出了被人們普遍接受的強電解質(zhì)稀溶液靜電理論，大大的促進了電化學在理論探討和實驗方法方面的發(fā)展。
20世紀40年代以后，電化學暫態(tài)技術(shù)的應用和發(fā)展、電化學方法與光學和表面技術(shù)的聯(lián)用，使人們可以研究快速和復雜的電極反應，提供電極界面上分子的信息。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科，它的發(fā)展與固體物理、催化、生命科學等學科的發(fā)展相互促進、相互滲透。
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