文档介绍：第三章循环伏安分析
循环伏安分析基础
循环伏安图形解析
循环伏安研究电极反应的可逆性
循环伏安研究电极过程的性质
循环伏安测定电极反应参数
循环伏安的应用
线性扫描伏安法
循环伏安分析基础
定义:循环伏安法(Cyclic Voltammetry)
一种常用的电化学研究方法。该法控制电极电势以不同的速率,随时间以三角波形一次或多次反复扫描,电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应,并记录电流-电势曲线。属于线性扫描伏安法一种,循环伏安法的原理与线性扫描伏安法相同,只是比线性扫描伏安法多了一个回扫。
关键词:电势(激励信号);线性变化;三角波扫描;电流(响应信号);电流-电势曲线
循环伏安法中-三角波扫描
CV图形解析
峰高测量
(半峰法) 起点(转折点)做切线,切线到最高点位置。
从循环伏安图可获得以下电化学
参数氧化峰电流ipa与还原峰电流
ipc;氧化峰电位Epa与还原峰电位Epc
条件电位:
半峰宽W1/2:电流等于极限电流(最大)的一半时峰宽。
半峰电位Ep1/2 :当电流等于极限电流(最大)的一半时相应的电极电位。适用于宽峰,峰电位不易确定。
注意:半峰电位有两个, Ep1/2是起峰一侧的那个电位。
不规则峰解析,倾斜基线,前后基线突变,根据具体情况处理,考虑基线-起点与终点联线,以起峰一侧的电位进行测量。
某些电化学工作站软件在起峰前测量基线的斜率可人工修整,以求获得更精确的测量值。
高斯法:适用于差示脉冲等具有高斯分布特征的曲线。方法:从起峰前一点向峰后一点拉直线,得到峰电位Ep、峰电流ip和峰面积Ap数据。起峰前后的点同样可以调整。
CV图形解析
循环伏安法研究电极的可逆性
电极反应可逆指某个电极反应的正向速度和逆向速度相等
对于Zn׀Zn2+电极,平衡指该状态下Zn2+还原速度与
Zn氧化速度相等,两个方向的电子和物质交换速度相等。意味着此时通过电极的电流接近零。即所谓的平衡状态,因此,可逆状态是在平衡条件进行的。遵从能斯特公式
电极的可逆性是电化反应中的非常重要的性质。
不可逆电极反应