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新型微區(qū)時(shí)空分辨掃描電化學(xué)探針顯微鏡系統(tǒng)

   由中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所完成的中科院科研裝備研制項(xiàng)目“新型微區(qū)時(shí)空分辨掃描電化學(xué)探針顯微鏡系統(tǒng)”7月11日在長(zhǎng)春通過(guò)了中科院條件保障與財(cái)務(wù)局組織的專家驗(yàn)收。專家認(rèn)為，該儀器有望成為目前微尺度界面電化學(xué)研究領(lǐng)域我國(guó)唯一有競(jìng)爭(zhēng)力的綜合型先進(jìn)科研設(shè)備。

   掃描電化學(xué)顯微鏡(SECM)基于電化學(xué)原理工作可用于各種材料界面微尺度的化學(xué)活性控制、測(cè)量和成像分析等。但目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有系統(tǒng)的SECM儀器研制和產(chǎn)品，而國(guó)際SECM儀器產(chǎn)品價(jià)格昂貴，限制了國(guó)內(nèi)高水平科研的應(yīng)用。

   長(zhǎng)春應(yīng)化所現(xiàn)代分析技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室圍繞這一國(guó)際前沿領(lǐng)域，憑借多年的科學(xué)研究及儀器產(chǎn)品研發(fā)工作的積累，在中科院科研裝備研制專項(xiàng)的支持下，研制開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型微區(qū)時(shí)空分辨掃描電化學(xué)探針顯微鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)達(dá)到了項(xiàng)目規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，可應(yīng)用于液液界面電荷傳輸機(jī)理的研究、液固界面化學(xué)修飾過(guò)程及電化學(xué)催化機(jī)理的研究、納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的修飾及應(yīng)用表征等領(lǐng)域中，并可實(shí)現(xiàn)與紫外可見(jiàn)光譜方法的聯(lián)用。

   該系統(tǒng)結(jié)合微尺度三維空間位置運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、電化學(xué)控測(cè)技術(shù)和光學(xué)光譜測(cè)量技術(shù)，采用了宏微尺度兩級(jí)可自動(dòng)切換的步進(jìn)電機(jī)與壓電晶體互換模式，實(shí)現(xiàn)了三維大空間范圍、高空間精度的運(yùn)動(dòng)和定位控制；設(shè)計(jì)了多通道獨(dú)立的精密恒電位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了微電極和微信號(hào)的控制和檢測(cè)，從而可快速獲取電化學(xué)信息；二者結(jié)合，優(yōu)化微尺度運(yùn)動(dòng)控制和電化學(xué)控測(cè)的協(xié)同，通過(guò)緩沖減震、壓電反饋、運(yùn)動(dòng)控制優(yōu)化提高位置控制的精度和運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)度，通過(guò)優(yōu)化硬件電路電磁性能、電磁屏蔽設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)微電流高精度測(cè)量，結(jié)合光學(xué)監(jiān)測(cè)和光譜聯(lián)用技術(shù)擴(kuò)展了儀器的應(yīng)用范圍。

   目前研制工程樣機(jī)2臺(tái)，已經(jīng)在東南大學(xué)、西北師范大學(xué)試用，效果良好。