電化學(xué)研究方法 課件 第二章 伏安法

電化學(xué)研究方法電化學(xué)研究方法伏安法循環(huán)伏安法和線性掃描技術(shù)電化學(xué)研究方法第1章緒論所講內(nèi)容§1.1電化學(xué)科學(xué)的發(fā)展簡史§1.2電化學(xué)科學(xué)涉及的領(lǐng)域§1.3電化學(xué)研究方法發(fā)展歷史與趨勢§1.4電化學(xué)基本概念；§1.5電解池和電極；§1.6電化學(xué)研究中注意事項(xiàng)。電化學(xué)研究方法

第二章伏安法章節(jié)內(nèi)容

相關(guān)概念簡介

線性掃描伏安法簡介循環(huán)伏安法簡介電化學(xué)反應(yīng)分類（循環(huán)伏安法的不同特征，所涉及的參數(shù)）如何通過這兩種技術(shù)獲得各種的動力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)如何應(yīng)用伏安技術(shù)判斷體系是否可逆電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介以待測物質(zhì)溶液、工作電極、參比電極構(gòu)成一個(gè)電解池，通過測定電解過程中電壓-電流參量的變化來進(jìn)行定量、定性分析的電化學(xué)分析方法稱為伏安法。極譜法：使用滴汞電極或其它表面能夠周期性更新的液體電極為工作電極，稱為極譜法。伏安法：使用表面靜止的液體或固體電極為工作電極，稱為伏安法。電化學(xué)研究方法研究對象：離子導(dǎo)體和電子導(dǎo)體的界面

§2.1相關(guān)概念簡介電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖RE、WE、CE分別為參比電極、工作電極和對電極（輔助電極）電解池電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介(Cd2+)電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介可分為三個(gè)基本部分外加電壓裝置：提供可變的外加直流電壓（分壓器）電流測量裝置：包括分流器，靈敏電流計(jì)電解池：電極參比電極――是去極化電極，其電極電位不隨外加電壓的變化而變化，通常用飽和甘汞電極（SCE），接于電解池外邊，用鹽橋與電解池連接。去極化電極的必要條件：電極表面積要大，通過的電流（密度）要小，可逆性要好。工作電極――是一個(gè)表面積很小的極化電極。輔助電極――與工作電極組成電解回路（一般是鉑絲或鉑片）。由工作電極和參比電極組成工作電極電位的監(jiān)測回路。電化學(xué)研究方法工作電極：研究電極研究對象：離子導(dǎo)體和電子導(dǎo)體的界面雙電層模型：HelmholtzGuoy-ChapmanSternGrahame

§2.1相關(guān)概念簡介電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介界面過程：O+ne-=R一般經(jīng)歷5個(gè)步驟：O從溶液本體向電極表明傳遞（masstransport）O在電極表面吸附或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

（非法拉第過程）O和電極之間發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移

（法拉第過程）R從電極表面脫附或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

（非法拉第過程）R從電極表面向溶液本體傳遞（新相生成）

（masstransport）電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介電極表面的傳質(zhì)過程電極表面存在三種傳質(zhì)過程1.擴(kuò)散(Diffusion)當(dāng)溶液中粒子存在濃度梯度時(shí)，這種粒子從高濃度向低濃度的移動過程。由于電極反應(yīng)造成的這種現(xiàn)象，成為“濃差極化”。顯然，這是溶質(zhì)相對溶劑的運(yùn)動。2.電遷移(migrition)在電場作用下，荷正電粒子向負(fù)極移動，荷負(fù)電粒子向正極移動。3.對流(convection)

所謂的對流，即粒子隨著流動的液體而移動。顯然，這是溶液中的溶質(zhì)和溶劑同時(shí)移動。有兩種形式：a.自然對流和b.強(qiáng)制對流。電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介電極表面的傳質(zhì)過程在電解池中，上述三種傳質(zhì)過程總是同時(shí)發(fā)生的。然而，在一定條件下起主要作用的往往只有其中的一種或兩種．例如，即使不攪拌溶液，在離電極表面較遠(yuǎn)處液流速度的數(shù)值往往比電極附近的大幾個(gè)數(shù)量級，因而擴(kuò)散和電遷傳質(zhì)作用可以忽略不計(jì)。但是，在電極表面附近的薄層液體中，液流速度卻一般很小，因而起主要作用的是擴(kuò)散及電遷過程。如果溶液中除參加電極反應(yīng)的粒子外，還存在大量不參加電極反應(yīng)的“惰性電解質(zhì)”，則粒子的電遷速度將大大減?。谶@種情況下，可以認(rèn)為電極表面附近薄層液體中僅存在擴(kuò)散傳質(zhì)過程．這就是伏安和極譜需要的研究條件。電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介電極表面的傳質(zhì)過程

物質(zhì)的傳遞速度可以用流量來表示。流量（Πi）即單位時(shí)間內(nèi)通過單位截面積的物質(zhì)的量。

若只考慮一維方向，即x方向，粒子I的傳質(zhì)流量為：

Πi=υxci±ExuOici-Di(dci/dx)

電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介電極表面的傳質(zhì)過程Π總=Π擴(kuò)+Π對+Π電

=

-

D(dC/dX)＋VxC±ExU0C

Π-流量,(mol/cm2);D-擴(kuò)散系數(shù)(cm2/s);Vx-流速(cm/s);Ex-x方向的電場強(qiáng)度(伏/cm)C-濃度(mol/L);U0-淌度(cm2/s.v)電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介二、擴(kuò)散控制過程

O+e-=R如果電子交換速率較快，只有傳質(zhì)過程是最慢的，則電流密度(j，即通過單位面積的電流)：j=nFΠi=nFυxci±nFExuOici-nFDi(dci/dx)電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介二、擴(kuò)散控制過程

如果在溶液中加入大量的支持電解質(zhì)KCl，可以消除遷移電流，在緊靠近電極表面的一層溶液的內(nèi)部，對流作用可以忽略不計(jì)。

ji=-nFDi(dCi/dx)

i=Aj=AnFDi(coi-csi)/δ

Coi，csi分別是溶液本體中和電極表面上粒子的濃度，δ為擴(kuò)散層厚度，

A為電極的表面積。

這種主要因?yàn)閿U(kuò)散傳質(zhì)而形成的電流稱為擴(kuò)散電流，由擴(kuò)散取決定作用的過程稱為擴(kuò)散控制過程。i=A

nFDi

coi/δ=Kcoi電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介電極表面的傳質(zhì)過程電極表面存在三種傳質(zhì)過程擴(kuò)散2.電遷移3.對流當(dāng)外加電壓達(dá)到鎘離子的電解還原電壓時(shí)，電解池內(nèi)會發(fā)生如下的氧化還原反應(yīng)。陰極還原反應(yīng):Cd2++2eCd陽極氧化反應(yīng):U外∝iU外-Ud=iRU外代表外加電壓、R代表電路阻抗、Ud代表分解電壓2OH-

－2eH2O+1/2O2電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介擴(kuò)散控制伏安圖1.擴(kuò)散層厚度不變i=k(coi-csi)/δ當(dāng)階躍到E3及更負(fù)的電位時(shí)，電極表面的O的濃度很小，幾乎為零，這種情況叫達(dá)到了完全濃差極化。如果電極的電位值是由E0逐漸變負(fù)至E3，圖中電流上升呈“S”狀，并達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，電流達(dá)到了極限值，稱為極限擴(kuò)散電流id，它與物質(zhì)的濃度成正比，電流為極限擴(kuò)散電流一半時(shí)的電極電位稱為半波電位（E1/2），可作為定性分析的依據(jù)。電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介擴(kuò)散控制伏安圖2.擴(kuò)散層厚度變化i=k(coi-csi)/δ一般在靜止電極上快速掃描時(shí)所得到的極化曲線都呈峰形。電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介干擾電流：與被測物的濃度無關(guān)的其它原因所引起的電流統(tǒng)稱為干擾電流。常見的干擾電流有遷移電流、殘余電流、氧波和氫波等。1.殘余電流(residualcurrent)及消除產(chǎn)生殘余電流的原因：①溶液中存在可在電極上還原的微量雜質(zhì)，在未達(dá)到分解物的分解電壓前就已被還原，從而產(chǎn)生很小的電流；②電解過程中產(chǎn)生充電電流或電容電流，它是殘余電流的主要部分。消除方法：采用切線作圖法扣除。電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介2、遷移電流(migrationcurrent)伏安分析電解過程中，由靜電引力而產(chǎn)生的電流即遷移電流。它與被測物質(zhì)的濃度無關(guān)，應(yīng)設(shè)法消除。消除方法：加入大量支持電解質(zhì)作為支持電解質(zhì)的物質(zhì)常有堿金屬、堿土金屬的無機(jī)鹽、四甲基銨鹽及強(qiáng)絡(luò)合性的有機(jī)鹽類。電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介3、氧波溶液中的溶解氧易在電極上還原。消除方法：加入不干擾測定的化學(xué)除氧劑。

①在溶液中通入氮?dú)狻錃狻⒍趸嫉?，將氧帶出；②在堿性溶液中加入Na2SO3,在微酸性溶液中通入抗壞血酸去還原氧；③在強(qiáng)酸性溶液中加入Na2CO3

、Fe粉去還原氧。電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介4、氫波溶液中的氫離子（它的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為0V），極易在貴金屬電極上還原為氫氣而干擾測定。但它在汞電極上卻有極大的超電勢，以保證酸性溶液中在-1.2~-1.4V電位區(qū)間內(nèi)不發(fā)生氫還原反應(yīng)，在中性溶液和堿性溶液中超電勢甚至還可以達(dá)到-2.1V，所以在用伏安法測定樣品時(shí)一定要根據(jù)使用的電極材料嚴(yán)格控制溶液的pH值以消除氫波的干擾。電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介濃差極化：由于電解過程中電極表面離子濃度與溶液本體濃度不同而使電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象。電化學(xué)極化：因電化學(xué)反應(yīng)本身的遲緩而造成電極電位偏離可逆平衡電位的現(xiàn)象稱為電化學(xué)極化。注意：由于電解過程中電極表面的濃差極化是不可避免的現(xiàn)象，外加電壓要嚴(yán)格控制工作電極上的電位大小就要求另一支電極為穩(wěn)定電位的參比電極，實(shí)際上由于電解池的電流很大，一般不易找到這種參比電極，故只能再加一支輔助電極組成三電極系統(tǒng)來進(jìn)行伏安分析。電化學(xué)研究方法可逆性概念介紹關(guān)于電極反應(yīng)的“可逆性”一詞的意義與熱力學(xué)中的不一樣。循環(huán)伏安圖中，可逆性與電子轉(zhuǎn)移速率相對于質(zhì)量傳遞是否足夠快有關(guān)。?如果反應(yīng)速率足夠快，則界面的O、R濃度符合能斯特公式。即可以看作可逆，反應(yīng)物的表面濃度與電極電勢的關(guān)系可以用能斯特公式描述。?當(dāng)掃描速度增大時(shí)，質(zhì)量傳遞加快，電子轉(zhuǎn)移速率與質(zhì)量傳遞相比，不能維持Nernst方程，電極反應(yīng)從可逆轉(zhuǎn)向不可逆。

§2.1相關(guān)概念簡介電化學(xué)研究方法

§2.1相關(guān)概念簡介經(jīng)數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)，對可逆電極反應(yīng)的擴(kuò)散電流方程為：ip=2.69×105n3/2D1/2?1/2AC?是掃描速度，A是電極面積DEp=Epa–Epc=2.22RTnF=56n(mV)對于不可逆體系，ΔEp>56.5/n(mV),ipa/ipc<1。ΔEp越大，陰陽峰電流比值越小，則該電極體系越不可逆。峰電位Ep

與半波電位E1/2的公式為：Ep=E1/2–1.1=E1/2-RTnF0.028n(25℃)電化學(xué)研究方法§2.1相關(guān)概念簡介伏安法實(shí)驗(yàn)裝置示意圖CV圖（循環(huán)伏安圖）電化學(xué)研究方法§2.1相關(guān)概念簡介所用三角波示意圖線性掃描伏安法循環(huán)伏安法重復(fù)循環(huán)伏安法線性掃描伏安法：從起始電壓線性（電壓與時(shí)間為線性關(guān)系）掃描到終止電壓。循環(huán)伏安法：從起始電壓掃描到終止電壓后，再反向回掃到起始電壓，構(gòu)成等腰三角形波形。電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法1線性電勢掃描過程中響應(yīng)電流特點(diǎn)響應(yīng)電流為電化學(xué)反應(yīng)電流和雙電層充電電流之和，(1)(2)電極電勢改變時(shí)對雙電層的充電電流（在掃描過程中始終存在）雙電層電容改變時(shí)引起的雙電層充電電流（當(dāng)存在表面活性物質(zhì)吸脫附時(shí)，Cd會急劇變化，導(dǎo)致(4)一項(xiàng)很大，i-E曲線上會出現(xiàn)電流峰，成為吸脫附峰。）(3)(4)電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法1線性電勢掃描過程中響應(yīng)電流特點(diǎn)當(dāng)不存在表面活性物質(zhì)吸脫附，并進(jìn)行小幅度電勢掃描時(shí)，Cd近似保持不變，(4)一項(xiàng)可以忽略，同時(shí)，掃速恒定，(3)項(xiàng)不變，此時(shí)，雙電層充電電流恒定不變，iC是常數(shù)。掃描速率的大小對i-E曲線的影響較大。當(dāng)掃速增大時(shí)，

iC比if增大的更多，iC在總電流中所占比例增加。反之，iC可以忽略不計(jì)，得到的i-E曲線即為穩(wěn)態(tài)極化曲線。當(dāng)進(jìn)行大幅度電勢掃描時(shí)，得到典型的伏安曲線。電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法2傳荷過程控制下的小幅度三角波電勢掃描法(ΔE≤10mV)電化學(xué)步驟控制下的電極等效電路電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法2.1電極處于理想極化狀態(tài)，且溶液電阻可忽略等效電路變化電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法2.2電極上有電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，且溶液電阻可忽略等效電路變化電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法2.2電極上有電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，且溶液電阻可忽略電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法2.2電極上有電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，且溶液電阻不可忽略可以通過外推法找到A’，B’，C’點(diǎn)，進(jìn)而計(jì)算Cd和Rct電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法2傳荷過程控制下的小幅度三角波電勢掃描法適用范圍及注意事項(xiàng)小幅度三角波電勢掃描法測量Cd時(shí)，適用于各種電極，包括平板電極和多孔電極測量雙電層微分電容Cd時(shí)，可以有電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生采用小幅度三角波電勢掃描法進(jìn)行測量時(shí)，要求溶液電阻越小越好，最好可以進(jìn)行補(bǔ)償由于Cd=Δi/2?，因此測量Cd時(shí)，為了突出電流響應(yīng)曲線上的突躍部分Δi，提高測量精度，應(yīng)采用大的掃描速度?。同時(shí)需滿足Δ|E|≤10mV，所以三角波頻率要比較高。相反，研究傳荷過程，測量Rct時(shí)，就要盡量減小?，以突出線性變化的法拉第電流部分電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法reversibleelectrontransferreactionsΦp-Φ1/2=-28.5/nmV（25°C）Φp/2-Φ1/2=-28.5/nmV（25°C）Φp

與掃描速度無關(guān)基本性質(zhì)簡介:可逆性對圖形的影響以及可測量的參數(shù)電流電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法電流如何理解呈峰狀的電流－電位曲線電極電勢負(fù)移使反應(yīng)速度加速濃度梯度降低使電流減小掃描速度足夠慢或傳質(zhì)足夠快，會如何？CV中濃度分布隨時(shí)間變化的示意圖（掃描方向?yàn)殛帢O）電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法Ip∝v1/2Co,估算電極反應(yīng)涉及的電子數(shù)，擴(kuò)散系數(shù)aseriesoflinearsweepvoltammogramsrecordedatdifferentscanratesforanelectrolytesolutioncontainingonlyFe3+電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法一個(gè)確定的電極反應(yīng)在電勢掃描伏安曲線中表現(xiàn)為“可逆”、“部分可逆”或“不可逆”是與所施加的電位掃描速度相關(guān)的。掃描速度對峰電位、峰電流的影響掃描速度對電極可逆性的影響示意圖電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法quasi-reversibleorirreversibleelectrontransferreactions(準(zhǔn)可逆或不可逆電子轉(zhuǎn)移反應(yīng))反應(yīng)速率常數(shù)不同的電極反應(yīng)，掃描速度相同時(shí)線性伏安曲線電化學(xué)研究方法§2.2線性掃描伏安法不可逆體系與可逆體系相比(線性伏安(LSV)曲線)：兩種情況下均有Ip∝?1/2，但比例系數(shù)不同，通常不可逆體系的峰值電流低于可逆體系的?？赡骟w系的Φp

與?無關(guān)。不可逆體系的Φp

隨?變化，?增大十倍，峰電勢移動30/αnαmV。Ip∝?1/2

作圖，由斜率算電化學(xué)步驟的動力學(xué)參數(shù)αnα。電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法得到的上半部分為氧化峰，稱為陽極支，發(fā)生氧化反應(yīng)；

得到的下半部為還原峰，稱為陰極支，發(fā)生還原反應(yīng)；電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法a．對于可逆電極反應(yīng)來說，其陰極峰與陽極峰的電位關(guān)系如下：Φpa-Φpc=56.0/nmV(25℃)

循環(huán)伏安法的應(yīng)用①電極過程可逆性的判斷電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法循環(huán)伏安法的應(yīng)用①電極過程可逆性的判斷b．與實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)，其值在55／n到65／n時(shí)，認(rèn)為電極過程為可逆過程；否則為不可逆過程。c．其陰極電流與陽極電流的關(guān)系為：波上下對稱,峰電流與掃速的平方根成正比。Ipa/Ipc=1Ipa,Ipc,Ipa∝?1/2d．對于不可逆電極過程，除峰電位的差值規(guī)定范圍外，陰陽極電流相差很大，甚至或陰極電流或陽極電流為零。電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法典型可逆體系、準(zhǔn)可逆體系和不可逆體系的循環(huán)伏安圖。電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法峰電流、峰電位的測量反掃峰電流的測量（基線）：無法以零電流基線做參考，需作延長線或作陰極波衰減部分的鏡像對稱線。對可逆過程，逆轉(zhuǎn)電位負(fù)移，峰電位差略有減小，65～56mV反掃峰電位的測量（逆轉(zhuǎn)電位）：120mV(不可逆)～70mV(可逆）電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法②電極反應(yīng)機(jī)理的判斷根據(jù)掃速與電流的關(guān)系；一次掃描與二次掃描的差別等，研究電極反應(yīng)的機(jī)理。例如，多次掃描時(shí)電流減小，表示電活性物質(zhì)在電極上有吸附作用等。電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法K3Fe(CN)6

溶液循環(huán)伏安曲線的測定以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析由伏安圖的波形、氧化還原電流的數(shù)值及其比值、峰電位等判斷電極反應(yīng)機(jī)理。電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法CHI電化學(xué)工作站循環(huán)伏安法參數(shù)設(shè)定電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法CHI電化學(xué)工作站循環(huán)伏安法參數(shù)設(shè)定電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法CHI電化學(xué)工作站循環(huán)伏安法參數(shù)設(shè)定雙層區(qū):無電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，無電極表面氧化、溶解，析氫、析氧電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法K3Fe(CN)6

溶液循環(huán)伏安曲線的測定以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析將濃度為1M的KNO3溶液裝入電解池中接好參比電極和對電極，裝好液封通惰性氣體（如高純氮?dú)猓┤肴芤?，除去溶液中的氧氣（被空氣飽和的水溶液約為10-5M，會增加循環(huán)伏安曲線的復(fù)雜性，尤其會嚴(yán)重干擾微量分析）如果需要，用恒溫水槽（如電解池有夾套，可用水泵循環(huán)水）對電解池恒溫電化學(xué)研究方法§2.3循環(huán)伏安法K3Fe(CN)6

溶液循環(huán)伏安曲線的測定以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理好工作電極，將其裝入電解池，將鱷魚夾與工作電極的導(dǎo)線相連。但電極最好不要浸入溶液。關(guān)閉通入溶液的氣路，開啟通入溶液上方的氣路點(diǎn)擊runexperiment，此時(shí)電位控制正常（初始電位），此條件下將電極浸入溶液，quiettime完后（電流到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定值），電位會進(jìn)行掃描從而得到背景的CV圖。不同掃描速度條件下的循環(huán)伏安曲線。停止實(shí)驗(yàn)，取走工作電極重復(fù)以上過程，測量2，4，6，8，10mMK3Fe(CN)6

＋1M的KNO3溶液中的CV數(shù)據(jù)可測量一個(gè)未知濃度溶液的CV數(shù)據(jù)電化學(xué)研究方法測量氧化還原峰電位Epc、Epa及峰電流Ipc、Ipa；Ep與掃描速度無關(guān)等數(shù)據(jù)，→可逆Ep=Epa–Epc＝0.058V/n,計(jì)算n以氧化還原峰電流Ipc、Ipa

分別與掃速的平方根?1/2

作圖，以ip=(2.69x105)n3/2AD1/2C?1/2

公式由斜率計(jì)算擴(kuò)散系數(shù)（Ip∝?1/2）以不同濃度的峰電流數(shù)據(jù)作標(biāo)準(zhǔn)曲線（相同掃描速度），可計(jì)算未知濃度溶液的濃度§2.3循環(huán)伏安法K3Fe(CN)6

溶液循環(huán)伏安曲線的測定以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析電化學(xué)研究方法電量測量§2.3循環(huán)伏安法K3Fe(CN)6

溶液循環(huán)伏安曲線的測定以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析1.Graphoptions中設(shè)置segments2.PeakDefinition中定義Peakshape：Gaussian,Diffusive3.用鼠標(biāo)選擇計(jì)算電量的區(qū)域（掃描速度已經(jīng)考慮了）如果此軟件不能計(jì)算：可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Origin中計(jì)算峰面積（考慮掃描速度后，才是電量數(shù)據(jù)）電化學(xué)研究方法§2.4電化學(xué)反應(yīng)分類（CV特征）三大類1、簡單電化學(xué)反應(yīng)：E2、含均相化學(xué)反應(yīng)：按反應(yīng)機(jī)理CE、EC、EC’、ECE（符號含義）3、涉及吸附、新相生成的電化學(xué)反應(yīng)：吸附、沉積、鈍化電化學(xué)研究方法§2.4電化學(xué)反應(yīng)分類（CV特征）CV用于機(jī)理研究：CE、EC、EC’、ECE原則：峰值電流比Ipa/Ipc

；峰電流函數(shù)ip/??~?2.利用掃描速度對化學(xué)反應(yīng)步驟的影響簡單電化學(xué)反應(yīng)E：峰電流函數(shù)與掃描速度無關(guān)電化學(xué)研究方法§2.4電化學(xué)反應(yīng)分類（CV特征）隨后化學(xué)反應(yīng)對反向峰的影響：掃速足夠慢時(shí)，R被化學(xué)反應(yīng)掉，無反向峰掃速足夠快時(shí)，R的化學(xué)反應(yīng)來不及發(fā)生，反向峰明顯電流電流Ipa/Ipc<1，掃速增大時(shí)，趨向于1電化學(xué)研究方法§2.4電化學(xué)反應(yīng)分類（CV特征）隨后化學(xué)反應(yīng)1.利用掃描速度對化學(xué)反應(yīng)步驟的影響2.Ip/??~?作圖，較完整的信息可舉一反三，判斷反應(yīng)機(jī)理以此為例的另一個(gè)目的電流無反向峰，電化學(xué)步驟一定不可逆？改變掃速的必要性電化學(xué)研究方法§2.4電化學(xué)反應(yīng)分類（CV特征）涉及吸附、新相生成的電化學(xué)反應(yīng)：吸附-0.05V處出現(xiàn)的氧化還原峰為Cu的溶出和沉積峰位于-0.55V的陰極峰和-0.34V的陽極峰為SO42-(或HSO4－)離子在電極表面發(fā)生了脫附過程和吸附過程循環(huán)伏安掃描表明SO42-在Cu（111）上的吸附與脫附過程伴隨著部分電荷的轉(zhuǎn)移Cu(111)in0.01mol/LH2SO4.Sweeprate:20mV/s.目的：H2SO4濃度的選擇電化學(xué)研究方法§2.4電化學(xué)反應(yīng)分類（CV特征）涉及吸附、新相生成的電化學(xué)反應(yīng)：欠電位沉積特點(diǎn)：吸附峰隨濃度增加，但有一個(gè)上限值，即表面完全覆蓋或達(dá)到一定覆蓋度電化學(xué)研究方法§2.4電化學(xué)反應(yīng)分類（CV特征）涉及吸附、新相生成的電化學(xué)反應(yīng)：過電位沉積反向掃描時(shí)，出現(xiàn)Loop（在自身上沉積所需的過電位?。?，表明了新相的生成溶出峰對稱(表面)，可用于計(jì)算沉積的量是否出現(xiàn)Loop與反轉(zhuǎn)電位的選擇有關(guān)電化學(xué)研究方法§2.4電化學(xué)反應(yīng)分類（CV特征）體相、表面過程：峰的對稱性不同物種由體相溶液中擴(kuò)散到電極表面物種來自電極表面附近原因電化學(xué)研究方法§2.5伏安法一些可利用的參數(shù)停留時(shí)間（反應(yīng)時(shí)間）的應(yīng)用(LSV用于研究欠電位區(qū)的金屬電沉積)在-0.45V時(shí)，Sn的沉積量已經(jīng)會隨著時(shí)間的增加而增加，形成向基底體相發(fā)展的合金。Sn在Au（111）上電化學(xué)研究方法§2.6多組分體系和多步驟電荷傳遞體系多組分體系如果O1和O2的擴(kuò)散過程是獨(dú)立的，它們的流量就是可加和的，則伏安曲線就是單獨(dú)的伏安曲線的加和。如圖所示。電化學(xué)研究方法§2.6多組分體系和多步驟電荷傳遞體系