前 言

电化学是历史悠久且仍然充满生机的物理化学的重要分支之一，因其涉及的对象几乎无所不在，包括离子导体和电子导体及它们组成的各种界面现象、结构和电荷转移及物质传输反应和过程，都需要用电化学知识来阐述并用电化学技术来研究。电化学界面的物理与化学过程互为交叠与影响，使其成为表面（界面）科学界一般认为的最为复杂体系。因此，要适应当代电化学日益扩大且复杂的研究对象的需要，需全面深入认知其结构和过程，离不开表征方法和科学仪器的建立与进步。谱学电化学发源于20世纪60年代中期。随着激光的发明和各类光源特别是各类光谱学技术的发展，人们开始摸索尝试引入光谱技术研究各类材料表面化学和电化学体系，其间，人们逐渐把各种谱学方法（包括各种光谱、波谱、能谱、质谱和扫描探针显微技术等）与电化学方法相结合，成功地研究不同的电化学体系，由此产生了谱学电化学分支学科，建立了电化学研究历史上新的里程碑。

在过去的半个世纪中，人们充分利用了20世纪发展起来的激光、电子束、离子束和微探针等技术，获得了电极表面的形貌、电子态、物种类型与表面键合等物理和化学信息，对电化学界面的物理化学过程及其机理有了更深入全面的了解。谱学电化学技术随着研究新技术的不断涌现和仪器性能（特别是检测灵敏度）的不断提高，其应用范围和实际应用体系不断扩展，在鉴定参与电化学过程（包括中间步骤）的分子物种，研究电极表面吸附物种的取向和键接，确定双电层及表面膜的组成和厚度等方面都取得了引人注目的成就。目前谱学电化学已成为在分子（原子）水平上原位研究电化学体系的最重要手段，表征对象从固-液界面拓展至液-液和固-固等不同界面，推动电化学研究上升至一个新高度，即由宏观到微观、由经验及唯象到非唯象、由统计平均深入到分子（原子）水平。自20世纪90年代以来，在国家自然科学基金委的长期大力支持下，我国电化学工作者全面进入谱学电化学领域，迄今已在国际上占有重要的一席之地，在一些方向上已成为领跑者。

本书旨在展示谱学电化学领域的新进展，突出介绍我国在这一领域的最新研究和应用成果。书中首先回顾了半个世纪以来，谱学电化学从建立初期到成长壮大的历程，针对电化学拉曼光谱技术、电化学衰减全反射表面增强红外光谱技术、电化学非线性光学技术、电化学质谱技术、量子化学理论在谱学电化学中的应用和电化学扫描探针显微术，讲解了其原理与特点、实验技术和理论计算的要点与细节，总结了这些方法与技术在界面电化学、能源电化学、材料电化学应用方面的最新进展，并列举了丰富的应用实例。同时还简要展望了谱学电化学的前沿和发展趋势。

本书作者都是我国谱学电化学领域的知名专家和学者，其中有院士、教授，不少是新一代的学术带头人。他们大多数在谱学电化学领域的各自方向上已经辛勤耕耘了二三十个春秋，为推动我国谱学电化学技术的进步和促进电化学科学与技术的发展，做出了积极重要的贡献。因此，本书融入了作者们数十年来承担国家及部委研究计划所进行科研工作的结晶，渗透着这些专家多年来的研究成果和对谱学电化学科学与技术问题的独到见解。读者可以从书中了解到我国在这一领域所取得的创新性研究成果及丰富的实践经验。

本书撰写的过程中，力求兼顾内容的科学性、专业性、新颖性，突出其实用性。希望在传播和普及谱学电化学知识，促进电化学学科的发展，加快电化学技术的进步等方面起到积极的作用。

本书的写作人员分工如下：第1章田中群；第2章任斌，刘国坤，连小兵，田中群；第3章蔡文斌；第4章郭源；第5章陈微，陈艳霞；第6章颜佳伟，毛秉伟；第7章吴德印，赵刘斌，黄荣，田中群。衷心感谢我的厦门大学同事与学生在过去30年发展谱学电化学方向所做出的贡献，特别感谢李超禹在图表和文献及格式等多方面给予的大力协助和辛勤付出。

本书是一部具有特色的基础研究与应用技术著作，可供从事电化学、谱学、表面科学、材料科学等专业的研究人员、大专院校师生及工程技术人员学习和参考。由于参与撰写的人员较多，写作风格虽经整合，但仍难免有疏漏之处，介绍的内容和深度很难完全统一，不当之处敬请指教。

衷心感谢本书所有作者的辛勤细致工作和国家自然科学基金委员会的长期支持，特别感谢厦门大学黄开启和化学工业出版社相关工作人员在组织协调本书编辑出版等多方面的辛勤付出。

田中群