1.3 电化学研究领域的发展
电化学发展非常迅速，不断与其他科学前沿领域相结合，形成了众多新的分支，如：熔盐电化学、有机电化学、生物电化学、环境电化学、光电化学、界面电化学、超声电化学、催化电化学、高温电化学、低温电化学、凝固相和固相电化学、气相电化学、谱学电化学、化学修饰电极电化学、量子电化学等。这些分支都有各自的研究领域，但又都建立在电化学基础理论之上。下面简要介绍几个新的研究领域。
（1）光电化学。20世纪70年代以来，人们开始研究光照下半导体电极的电化学行为，并逐渐发展出一门新学科——光电化学。光电化学研究的核心是如何高效率地将太阳能转换为电能或化学能。如采用染料敏化纳米晶TiO2光阳极已经取得了10%的光电转换效率。光电化学在光伏电池、光电合成、光解水制氢、光电传感器、光电显色材料、信息存贮材料及医用杀菌消毒等方面展示出广阔的应用前景。
（2）生物电化学。生物电化学是在分子水平上研究生物体系荷电粒子运动过程所产生的电化学现象的科学。生命现象的许多过程都与电化学现象有关，如生物体内的细胞膜起着电化学电极的作用，植物的光合作用和动物对食物的消化作用实质上都是按照电化学机理进行的。已经开展的研究包括生物界面电势差、生物分子电化学、生物电催化、光合作用、活组织电化学、电化学生物传感器等。应用电化学方法研究生物体系的电子传递及相关过程，是揭示生命本质的较好途径。
（3）纳米电化学。随着纳米科学和技术的不断发展，人们目前已能够借助电化学扫描探针和电化学扫描隧道显微技术实现在微区内现场监控与电化学过程有关的表面现象，如金属腐蚀、电化学沉积、分子离子吸附及组装等过程。此外，已经能够通过分子设计制备出简单的分子机械，并通过控制电势实现对分子机械的操控；还可利用特殊分子的电化学性质，设计分子开关、分子二极管等器件，实现分子器件的电化学操控。另外，纳米材料传感器体积小、速度快、精度高、可靠性好，由于纳米材料的量子尺寸效应和表面效应，把传感器的性能提高到了新的水平。
（4）化学修饰电极与电化学传感器。化学修饰电极是通过物理的、化学的手段，在电极表面接上一层化学基团，建立某种微结构，以赋予电极特定的功能，从而有选择地进行所期望的反应，在分子水平上实现了电极功能设计。如金属卟啉类、酞菁类化学修饰电极，C60、碳纳米管修饰电极等。修饰后的电极可以实现对特定分子、离子的高选择性检测。目前利用化学修饰电极，人们已经制备出多种电化学传感器，可以对大多数的无机离子、部分有机分子和生物活性分子进行识别。例如以葡萄糖氧化酶修饰电极为基础的葡萄糖传感器已经开始试用于糖尿病的检测和治疗监控中。
（5）超声电化学。超声电化学利用超声能量来控制电化学反应，是声学与电化学相互交叉而发展起来的一门新兴前沿学科。它将超声辐照与电化学方法相结合，兼有两者的优点。它可以通过控制电流密度、反应温度、超声频率及功率等各种参数达到控制纳米材料的尺寸和形状的目的。在最近的几十年里，已经发展成为了包括超声电解电镀、超声高分子膜电沉积、超声电有机合成、超声电化学氧化、超声电化学共聚合及最近比较热门的超声电化学发光和超声伏安法等多种技术的一种较完善的学科。
（6）有机电化学。有机电化学是有机化学与电化学之间的一门边缘科学。主要包括有机化合物的电合成、有机高分子材料的电聚合、有机导电聚合物（具有电子导电性的有机聚合物，如聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等）、有机电池（电池正负极均为有机聚合物的电池）等。化工生产是主要环境污染源之一，而有机化合物的电合成是把电子作为“试剂”来合成有机化合物的方法，反应洁净、产品纯度高，是“绿色化学”和“绿色合成”的一种，在很大程度上从工艺本身消除污染，保护了环境。
（7）谱学电化学。谱学电化学是人们将光谱技术引入电化学领域的产物，它不仅具有电化学的传统优势，而且还结合了光谱实验技术的灵敏度高、检测速度快、对体系扰动小、可现场实时检测等优点。比如利用红外光谱和拉曼光谱电化学技术，可以研究电极表面分子的吸附状态随电极电势的变化情况，可以在分子水平系统地研究电化学反应的进行过程。电化学表面等离子体共振谱可以提供精确的表面厚度和介电常数信息。电化学椭圆偏振光谱也能够现场观察不同电化学条件下电极表面膜层的形成和发展过程。
总之，电化学应用领域广阔，发展空间巨大。可以期望，随着科学技术的蓬勃发展，还会有许多新领域用到电化学技术，电化学科学将会有更大的发展，为人类带来更多的便利。