循环伏安法 讲义

1、实验17 循环伏安法胡成国化学与分子科学学院 化南316p 电化学及电分析化学领域最重要的测试手段p 循环伏安法的应用 氧化还原机理及相关动力学参数测定 未知物质的定性与定量 光电转换领域中相关物质能级结构的测试 电化学合成与纳米结构构筑学习循环伏安法的重要意义 伏安法：描述电流-电压关系曲线的电分析方法 循环伏安法：电压扫描方式为三角波曲线循环伏安法的基本原理 电极反应实质（1）：固体电极的费米能级循环伏安法的基本原理 电极反应实质（2）：溶液氧化还原电对的能级循环伏安法的基本原理 电极反应实质（3）：异相电子转移循环伏安法的基本原理 电极反应实例简单均相简单异相

2、复杂均相循环伏安法的基本原理 伏安分析测试过程（1）：线性扫描伏安法循环伏安法的基本原理 伏安分析测试过程（2）：循环扫描伏安法循环伏安法的基本原理 循环伏安图的处理 扫描方向、参比电极电位标注 氧化还原峰性质的判断 电流及电位正负的确定 循环伏安图的解析 氧化还原峰的峰电位、峰电流的测量 可逆性判断 表观电极电位的计算循环伏安图的处理与解析E+ E E =p,ap,c2E- E 0.056p,ap,cnip,a 1ip,c 电极的可逆性判断循环伏安图的处理与解析 电位扫描速率：吸附or扩散控制的电极反应过程 扩散控制 吸附控制循环伏安图的数据分析ip vip v1/ 2 电流 vs. 浓度：

3、物质测定循环伏安图的数据分析ip= kc浓度电极面积扫描速率扩散系数电子转移数峰电流ip= 2.6910nDvAc53/ 21/ 21/ 2 电化学工作站：CHI 660A 绿色解压版工作站软件 直插直用型数据采集接口 四电极线：工作电极（绿）、参比电极（白）、对电极（红）、基底线（黑）实验装置：电化学工作站 CHI软件操作手册（1） 点击执行文件chi660a.exe打开软件 选择循环伏安测试方法 CHI软件操作手册（2） 设置测试参数 扫描速率 扫描圈数 静置时间 灵敏度 半圈数 扫描前量程起始电位 高电位 低电位扫描方式扫描方向 三电极体系的组成（1） 三电极体系：工作电极（WE）、参比

4、电极（RE）、对电极（CE）实验装置：三电极体系 三电极体系的组成（2） 工作电极：研究对象，常用材质包括玻碳、金、铂、银； 极化电极，电极电位随外加电压变化； 参比电极：为工作电极提供电位参考水准，常用电极有饱和甘电极（SCE）、Ag/AgCl电极；非极化电极 对电极：为工作电极上产生的电流提供回路，常用材质为Pt，其电极反应不能影响到工作电极；实验装置：三电极体系 三电极体系的组成（3） 工作电极：使用前抛光、清洗处理得到干净表面； 参比电极：饱和甘电极使用前应检查电极液接底部是否有KCl晶体、液接部分液面是否合适 对电极：Pt丝对电极表面要保持干净，如有变色或杂质吸附，应用酒精灯灼烧后置于浓HNO3中浸泡清洗实验装置：三电极体系 溶液配制：见实验教材 工作电极抛光清洗与测试：在抛光布上放入适量抛光粉， 加水至稀糊状，手握电极偏下部，将电极竖直轻压抛光粉， 小圈抛光数分钟后，用洗瓶中去离子水冲洗，分别置于稀 硝酸、水、乙醇中超声清洗约10s，氮气吹干；将三电极置于含0.5mLK3Fe(CN)6的10ml0.1M 浓度：0，0.25，0.5