1964年,T.桑名[注]使用了一种在玻璃片上镀了很薄的一层掺杂Sb的SnO2的光透电极,其作为电极的同时还可以测量电解池液层中电活性物质的浓度对光的吸收,从而创建了光谱电化学。
光谱电化学是将光谱技术原位或非原位地用于研究电极/溶液界面的一种电化学方法。这类研究方法通常以电化学技术为激发信号的同时可以检测大量光学信号,通过电极反应过程中电信息和光信息的同时测定,从微观尺寸深入研究电流、电位、电容等宏观现象的分子机理,从而使得电化学反应过程及机理研究产生了质的飞跃。
与电化学联用的光谱技术有:红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱、紫外可见光谱、核磁共振光谱、顺磁共振光谱、X光电子能谱等。在各种光谱仪上,首先依据自身仪器光路系统的特点,设计可同时进行谱学和电化学测量的光谱电化学池。对于紫外可见和圆二色光谱,常用的光谱电化学池是长光程平行入射式光谱电化学池。红外光谱和拉曼光谱通常设计的是外反射式光谱电化学池。
光谱电化学可以研究电极过程机理、电极表面特性,监测反应中间体、瞬间状态和产物性质,测量电位、电子转移数、电极反应速率常数和扩散系数等。此外,光谱电化学在生物分析领域也取得了令人瞩目的成果。运用圆二色光谱电化学或红外光谱电化学可以揭示氧化还原蛋白在传递电子的过程中的结构变化及微环境的改变对蛋白结构功能的影响。