กล้องจุลทรรศน์แบบสแกนอุโมงค์ไฟฟ้าเคมี
กล้องจุลทรรศน์แบบสแกนอุโมงค์ไฟฟ้าเคมี ( EC-STM ) เป็นกล้องจุลทรรศน์แบบสแกนอุโมงค์ที่ใช้วัดโครงสร้างของพื้นผิวและปฏิกิริยาไฟฟ้า เคมีที่ส่วนต่อประสาน ของของแข็ง - ของเหลวในระดับอะตอมหรือโมเลกุล[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
การพัฒนา
ปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เช่น การชุบ โลหะด้วยไฟฟ้าการกัดกร่อนแบตเตอรี่และอื่นๆ บน พื้นผิว ของอิเล็กโทรดอะตอม โมเลกุล และไอออน จำนวนมาก จะดูดซับและส่งผลต่อปฏิกิริยา ในอดีต เพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของพื้นผิวอิเล็กโทรดและปฏิกิริยา จะต้องนำอิเล็กโทรดตัวอย่างออกจากสารละลายอิเล็กโทรไลต์และวัดภายใต้ สภาวะ สุญญากาศสูงยิ่งยวด (UHV) ในกรณีนี้ โครงสร้างของพื้นผิวจะเปลี่ยนแปลงไปและไม่สามารถสังเกตได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม การใช้กล้องจุลทรรศน์นี้ช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ได้
การดำเนินการ
ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์จะเกิดชั้นไฟฟ้าคู่ ที่ซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุล H₂O แอนไอออนจะเปลี่ยนแปลงไปตามศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมปฏิกิริยาบนอิเล็กโทรด ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดทำงาน (ตัวอย่างและปลายหัววัด) จะถูกควบคุมอย่างอิสระเทียบกับอิเล็กโทรดอ้างอิงในกรณีนี้ แรงดันไบแอสแบบอุโมงค์คือผลต่างระหว่างศักย์ไฟฟ้าทั้งสอง อิเล็กโทรดตัวนับใช้เพื่อต่อวงจรไฟฟ้าให้ครบสมบูรณ์กับอิเล็กโทรดทำงาน โดยการใช้อิเล็กโทรดทั้งสี่นี้ ปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำด้วยแรงดันภายนอก และสามารถสังเกตพื้นผิวในของเหลวได้