电化学工作站实验报告.doc

几种电化学测试方法的使用南 华 大 学 实 验 报 告实验项目名称： 几种电化学测试方法的使用 班级 学号 姓名 同组人 实验教师 实验日期 审批 【实验目的】1。掌握几种基本的电化学测试方法。2了解其原理及其应用。【方法介绍】 （1循环伏安法（CV）2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液（变扫速和电活性物浓度）（2差分脉冲伏安法（DPV：最灵敏电分析方法（2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液）（3方波伏安法（SWV）2 mM K4Fe(CN)6+ 0.2 M KCl水溶液（变扫速和电活性物浓度）（4电化学交流阻抗（EIS：标准模拟电解池（Randles等效电路）、2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液【基本原理】电极反应为：Fe(CN)63- e- Fe(CN)64- Fe(CN)64- e- Fe(CN)63-2x10-3 mol/L K3Fe(CN)6在0.2 mol/L KCl电解质溶液中的循环伏安图扫描速度: 50 mV/s 循环伏安图中可以得到的几个重要参数是：阳极峰电流（ipa）,阴极峰电流（ipc）,阳极峰电位（Epa）和阴极峰电位（Epc）。测量确定ip的方法是：沿基线作切线外推至峰下，从峰顶作垂线至切线，其间高度即为ip。Ep可直接从横轴与峰顶对应处二读取。对可逆氧化还原电对的式量电位E?与Epa和Epc的关系可表示为: E? = (Epa - Epc) / 2 （1）而两峰间的电位差为： ?Ep = Epa Epc 0.056 / 2 （2）对于铁氰化钾电对，其反应为单电子过程，可从实验中测出?Ep并与理论值比较。对可逆体系的正向峰电流，由Randles-Savcik方程可表示为： ip = 2.69 x 105 n3/2AD1/2v1/2 c （3）其中：ip为峰电流（A），n为电子转移数，A为电极面积（cm2），D为扩散系数（cm2/s）, v为扫描速度（V/s），c为浓度（mol/L）。由上式，ip与v1/2和c都是直线关系，对研究电极反应过程具有重要意义。在可逆电极反应过程中，ipa / ipc 1 （4）对一个简单的电极反应过程，式（2）和式（4）是判断电极反应是否可逆体系的重要依据。【仪器与试剂】 仪器与装置：CHI660C电化学工作站（上海辰华仪器有限公司），玻碳电极（GCE），饱和甘汞电极（参比电极），铂（Pt）对电极。试剂：AR级K4Fe(CN)6、KCl，0.5、0.05mAl2O3 粉末，高质量蒸馏水或去离子水。实验注意事项：电极接线必须准确，接触良好。【实验步骤】1、玻碳电极（GCE）的预处理实验时，将直径为3mm的玻碳电极先用金相砂纸(1#7#)逐级抛光，再依次用0.5、0.05m的Al2O3浆在麂皮上抛光至镜面，每次抛光后先洗去表面污物，然后依次用1:1乙醇、1:1HNO3和丙酮、去离子水超声清洗。彻底洗涤后，电极要在0.5-1mol/L H2SO4溶液中用循环伏安法活化，扫描范围1.01.0V，反复扫描直至达到稳定的循环伏安图为止。最后在0.20mol/LKCl中记录210-3mol/L K3Fe(CN)6溶液的循环伏安曲线，以测试电极性能,扫描速度50 mV/s，扫描范围0.6 0.1V。实验室条件下所得循环伏安图中的峰电位差在80mV以下，并尽可能接近64mV，电极方可使用,否则要重新处理电极，直到符合要求。2、CV（循环伏安法）、DPV（差分脉冲伏安法）、SWV（方波伏安法）、LSV（线性扫描伏安法）的测定将配置的系列铁氰化钾溶液逐一转移至电解池中，插入干净的电极系统。打开电化学工作站，进行硬件测试，然后选择实验方法并设置相应的参数进行测量，记录结果。（当测量较高浓度溶液时，可逐步改变扫描速度进行测量）在完成每一个扫描的测定后，需要轻轻搅动几下电解池的试液，使电极附近溶液恢复至初始条件。【结果处理】(1) 循环伏安法活化 (2) 实验室条件下所得循环伏安图中的峰电位差在80mV以下(3) 铁氰化钾溶液的CV的测定 (4)