原位红外
传统的电化学研究方法是基于电学参数的宏观测量和分析方法，很难直接地得到电极/溶液界面各种反应过程、物种浓度及形态变化的实时信息，无法对各种电化学现象和反应机理进行更为深入的研究。原位电化学红外光谱在传统电化学基础上结合原位红外光谱的优势，可以从分子水平上提供反应中间物种和产物的结构信息，是研究反应过程、揭示反应机理的有利工具。原位红外光谱有三种构型：ATR-SEIRAS（Kretschmann构型）、IRAS和ATR-IR(OTTO 构型），下面将分别简要介绍：
ATR-SEIRAS（Kretschmann构型）
ATR-SEIRAS技术利用岛状金属结构薄膜可以有效提升表面吸附物种检测灵敏度。
红外光在工作电极表界面发生全反射并产生衰逝波，衰逝波穿透深度dp一般小于 
1 微米；
开放体系，传质不受限
可用红外窗口： Si、Ge、ZnSe、Diamond
金属纳米（岛状）膜上吸附分子比光亮基底上吸附分子的
红外吸收强1-3个数量级，这种现象被称为表面增强红外
吸收（SEIRA）效应1980年Hartstein最早发现Ag岛上吸
附 PNBA具有SEIRA效应
1992年Osawa等应用于电化学测量（ATR-SEIRAS），表面
信号增强 10-1000倍。早期均采用真空蒸镀方法制备SEIRA金属膜。
2002年 Osawa报道了Si上化学镀金的方法
2004年以后复旦大学蔡文斌教授系统地发展了Si上化学镀膜方
法，包括晶种生长法和二步湿法，实现了Si上湿法制备Au、Ag、
Cu、Pt、Pd、Rh、Ru、Fe、Co、Ni、NiP、PdB等金属及其合金
薄膜，推动了ATR-SEIRAS技术的应用与发展
ATR-SEIRAS适用领域：
1. 电催化和电合成 阳极电氧化反应（甲醇、甲酸、乙醇、乙二醇、丙三醇等阳极电氧化反应，析氧反应等） 阴极电还原反应（二氧化碳电还原、氮气电还原、氧气电还原、硝酸根/亚硝酸根电还原反应，析氢反应等）
2. 光电催化和光电合成
3. 电池正/负极与电解液界面的动态变化
4. 环境、生物领域等
ATR-IR(OTTO 构型）
利用衰逝波透过溶液到达工作电极表面，可检测溶液相和吸附态物种 检测到吸附态物种的前提是：液层厚度 < dp 优点：适用的电极材料范围广。与Kretschmann-ATR模式相比，可用于单晶电极；与外反射模式相比，可用于粉末电极等非镜面反射电极。 缺点：同外反射模式，薄层结构溶液电阻大，电位响应慢，传质受阻，电流分布不均等。
ATR-IR（Otto）适用领域：
适用于研究各类电池（锂/钠/锌离子电池、锂硫电池、锂氧电池、锌空电池、锂-有机物电池等）正/负极材料、SEI膜、电解液等随电位动态变化过程。
IRAS
有效检测溶液相物种
需要光亮电极，可测单晶电极
溶液（主要是水）对红外光的强吸收
传质受限、特别不适合强烈气体析出反应
电极表面吸附物种检测信号弱
IRAS适用领域：
适用于各类电化学反应过程中溶液相物种的检测，表面物种较弱，不适合有气体析出的反应。
