Phương pháp phổ tổng trở điện hóa (EIS) được biết đến như là một công cụ hiệu quả để nghiên cứu các quá trình điện động học và các đặc tính liên kết giữa các chất phân tích và điện cực trong hơn một thập kỷ qua [22]. Đây cũng là một kỹ thuật phân tích, khảo sát đặc tích bề mặt điện hóa một cách hiệu quả và nhạy bén[8, 38]. Phương pháp EIS là một kỹ thuật đo lường không phá hủy mẫu hay xâm lấn, không yêu cầu các thiết bị đắt tiền và phức tạp, dễ dàng triển khai [24].
NGỤY PHAN TÍN 34
Bản chất của phương pháp này phát triển từ trên phương pháp phổ trở kháng phức dựa trên kỹ thuật điện xoay chiều (AC) đã từ lâu được ứng dụng trong nghiên cứu tính chất điện - vật lý của các hệ vật liệu. Trở kháng phức thu được dựa trên tỉ lệ giữa điện áp xoay chiều hình sin áp lên hệ điện cực và tín hiệu dòng phản hồi lệch pha thu được. Dựa vào việc so sánh các đặc tính điện xoay chiều của phổ trở kháng phức với các mô hình mạch tương đương, chúng ta có thể xác định các thông số cơ bản của mạch điện như điện trở, tụ điện… để phân tích và đánh giá các tính chất dẫn điện, điện môi, cấu trúc hình học và các quá trình phản ứng trên điện cực.
Một trong những thí nghiệm ứng dụng đầu tiên của phổ trở kháng phức là nghiên cứu các quá trình điện môi trong các môi trường phân cực. Các phần tử thụ động như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, trở kháng được sử dụng như là các tham số đặc trưng để miêu tả và phân tích các hệ điện hoá. Đó cũng là một trong các ứng dụng cơ bản để nghiên cứu động học phản ứng điện cực trong các hệ dung dịch. Lý thuyết đầu tiên được phát triển bởi Randles, De Levy, Sluytes, và Delanaye. Một số công trình đã tập trung vào các đặc tính cơ bản của kỹ thuật trở kháng, đặc biệt là trong các môi trường lỏng.
Hiện nay phương pháp phổ trở kháng phức được dùng ngày càng rộng rãi trong nghiên cứu động học điện hoá dung dịch. Đây là một kỹ thuật hữu hiệu để xác định các đặc tính chuyển dịch ion và nghiên cứu phản ứng lớp chuyển tiếp trong các hệ vật liệu. Đặc biệt, phương pháp EIS được sử dụng nhiều trong các cảm biến trở kháng để xác định các thành phần sinh học hoặc các chất hóa học cần phân tích.