電化學石英晶體微天平的設計結構與關鍵技術特點
點擊次數：112 更新時間：2023-04-13
電化學石英晶體微天平是一種用于測量電化學反應過程中質量變化的高精度儀器。它結合了石英晶體微天平（QCM）和電化學技術，可實時監測電化學反應的進程。 
一、設計結構
電化學石英晶體微天平主要由三部分組成：石英晶體傳感器、電化學池和檢測電路。
1.石英(ying)晶體傳(chuan)(chuan)感器：石英(ying)晶體傳(chuan)(chuan)感器是EQCM的核心部分(fen)，通常(chang)采用高純度石英(ying)晶體。傳(chuan)(chuan)感器表面覆(fu)蓋(gai)一(yi)層薄膜，作(zuo)為電化(hua)學反(fan)應的催化(hua)劑或載體。石英(ying)晶體在(zai)受到質量負載變(bian)化(hua)時，會產(chan)生頻率變(bian)化(hua)，通過檢測電路進(jin)行測量。
2.電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)池(chi)：電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)池(chi)是進(jin)行電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反應的場所，包括(kuo)工作電(dian)(dian)極(ji)、對電(dian)(dian)極(ji)和參比電(dian)(dian)極(ji)。工作電(dian)(dian)極(ji)通(tong)常與(yu)石英(ying)晶體傳感器(qi)相(xiang)結合，用于(yu)承載電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反應物質。對電(dian)(dian)極(ji)用于(yu)產生電(dian)(dian)流，參比電(dian)(dian)極(ji)用于(yu)維持電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)池(chi)的電(dian)(dian)位(wei)穩定。
3.檢測(ce)電路(lu)：檢測(ce)電路(lu)用(yong)于測(ce)量(liang)石(shi)英晶(jing)體傳感器的頻率變化，并將其(qi)轉換為(wei)質量(liang)變化。常見(jian)的檢測(ce)電路(lu)有交(jiao)流橋式電路(lu)和差分放大電路(lu)等。
二、關鍵技術特點(dian)
1.高靈敏度：具有(you)很高的靈敏度，可以測量微小質量變化，甚至可達亞納米級別。這使得EQCM在研究(jiu)電(dian)化學反應機理、表面(mian)吸(xi)附行為等方(fang)面(mian)具有(you)特(te)殊優(you)勢。
2.實(shi)時監測：可以(yi)實(shi)時監測電化學反(fan)應過程中(zhong)的質量變化，為(wei)研究電化學反(fan)應動力學提供了(le)有(you)力工具。
3.無(wu)需標(biao)記：與其(qi)他質量測量技(ji)術(shu)相比，無(wu)需對樣(yang)品進行(xing)標(biao)記，具有原位、無(wu)損的(de)特點，有利于保持樣(yang)品的(de)原始性(xing)質。
4.可兼容性：可以(yi)與其他電化學(xue)測(ce)試技術（如循環伏(fu)安法、電化學(xue)阻抗譜(pu)等）相(xiang)結合，實現多(duo)參(can)數(shu)的同步測(ce)量，提高數(shu)據的可靠(kao)性。
電化學石英晶體微天平作為一種高精度的電化學研究工具，其設計結構和關鍵技術特點使其在電化學、材料科學等領域具有廣泛應用。
