循环伏安法_厦大《实验电化学》课件

《循环伏安法_厦大《实验电化学》课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验电化学循环伏安法(Cyclicvoltammetry)4氧化峰1－3（对晶面无影响）31/2阴离子吸附循环伏安法(Cyclicvoltammetry)含氧物种沉积（水放电）4（晶面粗糙）还原峰覆盖度增大颜佳伟位置交换（翻转过程）CyclicvoltammogramofAu(111)in0.5mol/LHSO.Scanrate:10mV/s.242005.11.2循环伏安图：电化学电位谱，不同电位时发生的过程2005.11.9重要性：电化学实验室的必备技术，研究一个体系的首选技术说明循环伏安数

2、据重要性的一个例子Cu在硫酸溶液中在Au(111)表面的欠电位沉积电化学发展的三个阶段：电化学热力学：平衡状态下的电化学体系根据电量估算，Cu的覆盖度θCu约为2/3电化学动力学（电极过程动力学）：反应速度和机理在ECSTM的研究中，在UPD的第二阶段，观察到（√3×√3）有序结构。此结构对应现代电化学：微观的覆盖度仅为1/3最初，由于不够重视CV图中峰电量的数据，文献中将这一结构错误地指认为Cu原子形成的结构。ThestudyoftheUPDofCuonAu(111)wasaveryimpor

3、tantlessonforunderstandinglimitationsandstrengthsofvariousinsitutechniques.循环伏安法(Cyclicvoltammetry)相关概念简介研究对象：离子导体和电子导体的界面CE内容WE恒电位仪相关概念简介电化学实验装置示意图RE线性扫描伏安法简介RE﹑WE﹑CE分别为参比电极、工作电极和对电极循环伏安法简介（用CHI获得循环伏安图的一个具体例子）电解池分类（电极反应类型，循环伏安图的不同特征，所涉及的参数）电解池一些注意事项

4、电极反应阳极（氧化反应）阴极（还原反应）电流方向正极负极1相关概念简介相关概念简介界面过程:O+ne-=R工作电极：研究电极研究对象：离子导体和电子导体的界面5个步骤组成（一般历程）:双电层模型：¢O从溶液本体向电极表面传递(masstransport)¢1879HelmholtzOHP¢O在电极表面吸附(或发生化学反应)(non-faradaic)ΦDiffuseLayer¢1910-13Guoy-Chapman¢O和电极之间发生电荷转移(faradaic)¢1924Stern¢R从电极表面脱

5、附(或发生化学反应)(non-faradaic)¢1947GrahameElectrode¢R从电极表面向溶液本体传递(生成新相)(masstransport)DistancefromElectrode电极过程：电极反应、传质过程、相关化学反应相关概念简介循环伏安法实验装置示意图激励信号记录方式OO*neXY记录仪、计算机扩散层溶液本体电极RR*双电层cyclic~107V/cmvoltammogram电极过程示意图强电场schematicarrangementofthe电极过程：电极反应、传质

6、过程、相关化学反应measuringdeviceslinearsweepvoltammetry(LSV)激励信号基本性质简介:可逆性对图形的影响以及可测量的参数reversibleelectrontransferreactions电位φpFinalpotentialIpΦ1/2线性扫描伏安法√Φp/2Potential1stcycle2ndcycle3rdcycle循环伏安法√O+eRInitialpotential重复循环伏安法√Time(seconds)-φ=-28.5/nmV°电位所用三角

7、波示意图φp1/2（25C）激励信号φp/2-φ1/2=28.0/nmV从起始电压扫描至某一电压后，再反向回扫至起始电压，构成等腰三角形波形E(t)=Ei-vtφ与扫描速度无关p2如何理解此呈峰状的电流－电位曲线无浓度梯度减小氧化物种的浓度Ic电位电极电势负移使反应速度加速浓度梯度降低使电流减小aseriesoflinearsweepvoltammograms与电极表面的距离recordedatdifferentscanratesforanCV中浓度分布随时间变化的示electrolytesol

8、utioncontainingonlyFe3+扫描速度足够慢或传质足够快，会如何？意图（扫描方向为阴极）1/2Ip∝vCO估算电极反应涉及的电子数，扩散系数可逆性概念介绍关于电极反应的“可逆性”一词的意义与热力学中的不一样。一个确定的电极反应在电势扫描伏安曲线中表现为“可逆”、“部分可逆”或“不可逆”是与所施加的电势扫描速度相关的。峰电位移动循环伏安图中，可逆性与电子转移速率相对于质量传递是否足够快有关。•如果反应速率足够快，则界面的O、R浓度符合能斯特公3不可逆扫描速度对峰电位、式。即可以看作