Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на поляризационные характеристики ртутно-пленочного электрода

• Автор: Пельганчук, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Оглавление

Список принятых в тексте обозначений.

Введение.

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Физикохимические процессы в присутствии внешних

физических полей

1.1.1 Влияние постоянных и переменных физических полей на физикохимические процессы

1.1.2 Лазерное излучение и его влияние на физикохимические процессы

1.2 Инверсионная вольтамперометрия

1.3 Двойной электрический слой и методы его изучения

1.4 Адсорбция и ее влияние на структуру ДЭС и электродные процессы.

1.5 Емкость ДЭС.
1.6 Электрохимическое перенапряжение
1.6.1 Перенапряжение замедленного разряда и ток выделения водорода
1.6.2 Уравнение Тафеля.
1.6.3 Влияние ДЭС на величину перенапряжения восстановления водорода
Глава 2 Аппаратура и методика эксперимента
2.1 Приборы и оборудование.
2.1.1 Приборы для электрохимических измерений
2.1.2 Лазеры.
2.2 Ячейка и электроды.
2.3 Посуда, растворы и реактивы
2.4 Методика эксперимента
Глава 3 Влияния низкоинтенсивного лазерного излучения на
электрохимические процессы.
3.1 Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на процессы поляризации РПЭ в растворе КС1
3.2 Влияния природы фонового электролита на поляризационные характеристики РПЭ при облучении низкоинтенсивным лазерным излучением
Глава 4 Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на чувствительность метода ИВА при определении тяжелых
металлов.
Обсуждение результатов.
Выводы.
Литература


Лазерное излучение отличается от других известных источников света монохроматичностью, когерентностью и направленностью. Высокая степень пространственной когерентности ЛИ определяет его малую расходимость и высокую направленность, что позволяет при сравнительно малой площади его поперечного сечения получать высокие значения плотности падающей энергии. Излучение почти всех типов лазеров считается высокополяризованным величина и направление электрического вектора излучения в любой точке пространства закономерно меняется с течением времени. Открытие лазеров в начале х годов стало началом новой эпохи в науке и технике и в настоящее время применение лазерного излучения для воздействия на различные объекты приобретет все большее распространение. Наиболее полно изучены фотоэффекты в вакууме, по в литературе присутствуют данные о фотоэффектах в растворах . Работа выхода электрона из металла в воду и водные растворы меньше, чем в вакуум, и, например, для ртути составляет 3,1 эВ , тогда как в вакууме эта величина составляет 4,5 эВ . При взаимодействии лазерного излучения с поверхностью твердого тела, на которой находятся адсорбированные частицы, наблюдается фото десорбция. В большинстве случаев десорбция объясняется тепловым действием излучения . Уже в ранних работах высказано предположение, что даже при большой мощности лазерного излучения кроме термической компоненты присутствует еще и нетермическая составляющая. Например, в работе методом лазерной десорбционной массспектрометрии исследованы кинетика хемосорбции и физадсорбции диметилкадмия на поверхности 0 с естественной окисной пленкой и на фотоосаждсиной пленке Сс1, а также диссоциация, ионизация и десорбция адсорбированных молекул и их фрагментов, индуцированные излучением лазеров на ХеС1 и КтС1. Предположено, что десорбция ионов моиометилкадмия ММК и СНз, повидимому, не являются результатом многоквантового возбуждения адсорбированных частиц, так как трудно предположить резонансный 4х или 5ти фотонный процесс, обеспечивающий заметные сигналы при
интенсивностях излучения менее Втсм . Эти процессы не вызваны и нагревом поверхности кремния, так как при больших температурах поверхности, облученных ХеС1лазером, десорбция ионов не обнаружена. Поэтому, по мнению авторов, механизм десорбции этих ионов связан с фотовозбуждением кремния и, вероятно, фотогенерацией неравновесных носителей заряда в нем, причем энергия УФфотона играет определяющую роль в этих процессах. С точки зрения ионной микроскопии и физики поверхности большой интерес представляют квантовые процессы фотостимуляции полевой десорбции. На возможность такого рода стимуляции полевой десорбции указывают результаты работы , где увеличение потока молекулярных ионов этилена под действием лазерного излучения в полях ниже критических объяснялось фотогенерацией вакансий в зоне проводимости материала эмиттера и туннелированием электрона с основного уровня молекулы этилена в металл. Позже, в работе этих же ученых предположено, что в образовании ионов при бомбардировке фотонами поверхности эмиттера кроме термического воздействия на поверхность присутствует еще и электронное возбуждение молекул, способствующее ионизации при меньших напряжеI п юстях поля. В работе экспериментально показана возможность квантовой стимуляции полевой десорбции с диэлектрических слоев при воздействии на молекулы адсорбата резонансным лазерным излучением. Полевая десорбция атомов в виде ионов в электростатическом поле напряженностью 8 Всм1 впервые наблюдалась Мюллером, хотя стимуляция десорбции объяснялась нагревом поверхности излучением . При облучении лазерными наносекундными импульсами с пиковой интенсивностью 0 мВтсм2 скорость электрохимических реакций возрастает в раз и затем релаксирует с характерным временем ЮМО3 с. Предположено, что электрохимическая активность выявляет процесс релаксации механических напряжений в металле после лазерного нагрева. По мнению авторов, эффект лазерной активации электрода обусловлен начальным снижением энергии активации электрохимической реакции.