电化学阻抗能谱仪（EIS）

电化学阻抗光谱法（EIS）是一种测量系统阻抗的电化学技术，与交流电位频率有关。

电化学阻抗光谱：复杂而普及

电化学阻抗光谱法（EIS）是电化学研究中最复杂的技术之一。本页将解释 EIS 的基本原理，即激发、信号和记录值。EIS 数据的可视化和分析将在随后的章节中介绍。

电化学阻抗光谱法（EIS）在过去 10 年里受到了广泛关注。由于多种原因，这种方法颇受欢迎。原因之一是 EIS 可以分离不同成分的影响，即电子转移电阻、双层容量等的贡献。

另一个原因是电化学阻抗光谱对表面非常敏感，这使得许多其他技术看不到的变化变得清晰可见，例如聚合物层因溶胀而发生的变化、蛋白质吸附或腐蚀保护层渗透造成的表面变化。

因此，电化学阻抗光谱法对于分析电化学来说非常有趣，因为它可以在没有氧化还原活性标记的情况下检测分子。

电阻是直流（直流）系统中电压或电势与电流的比率，而阻抗则是交流（交流电）系统中电压或电势与电流的比率。

由于波的性质，有必要用两个参数来定义阻抗。一个是总阻抗 Z，另一个是相移 Φ。

电化学阻抗能谱仪可与我们的任何仪器配合使用。不过，我们的旗舰仪器是 PalmSens4。MultiPalmSens4 是另一种选择。

如果考虑电流和电压的两个周期波，这两个波具有相同的频率，因为一个波引起另一个波。相移的单位是度（°），因为通常将波视为极坐标系中的矢量或正弦函数（见图 1.1）。

总阻抗是电势振幅与电流振幅之比。由此得到的阻抗是一个复数。用 Z 作为矢量的长度，用 Φ 作为角度，就可以在极坐标的复平面上表示这个数。

根据复数计算常识，阻抗也可以表示为阻抗 Z' 的实部（即电阻）和虚部 Z'' （见图 1.2）。

这两个符号是阻抗频谱最常用的两种图的起源：Bode 图和 Nyquist 图。更多信息请参见：波特图和奈奎斯特图。

恒电位仪通过向工作电极施加电位波来测量阻抗，并记录由此产生的电流波。恒电位仪根据这两个电位波计算出 Z、Φ、Z'和 Z''。通过测量不同频率电位波的这些参数，可以得到频谱。

通常每 10 年选择一个固定的数字，因为大多数绘图都以对数为轴。例如，选择 10 个介于 10 000 赫兹和 1000 赫兹之间的频率，10 个介于 1000 赫兹和 100 赫兹之间的频率等，这些频率在对数刻度上通常是等距的。

PSTrace允许您选择是定义整个频谱的总点数，还是定义每个年代的点数，无论您选择哪种方式，都可以看到所选频率的列表。

另请参见

我们经常被问到有关电化学阻抗光谱的这些问题。

电化学阻抗谱（EIS）是一种电化学技术，用于测量系统阻抗与交流电位频率的关系。由于多种原因，该技术颇受欢迎。

原因之一是 EIS 可以分离不同成分的影响，即电子传输电阻、双层容量等的贡献。

因此，电化学阻抗光谱法对于分析电化学来说非常有趣，因为它可以在没有氧化还原活性标记的情况下检测分子。

电化学阻抗光谱法用于证明（通常是）液体中存在某种特定物质，和/或利用电波测量其数量。

恒电位仪将这些电波发送到要测量的液体中，电化学研究人员就可以从反馈回来的反应中读取所需的信息。

人们可以想到检测/测量血液中的艾滋病毒或地下水中的汞。电化学阻抗光谱法的优点是测试不会影响液体，测试可以在实验室外进行，而且测试时间短。