循环伏安法细则

利用循环伏安确定反应是否为可逆反应

1.氧化峰电流与还原峰电流绝对值相等，即二者绝对值比值始终为一，与扫描速率，换向电势，扩散系数无关。

2.氧化峰与还原峰电位差约为59mV

利用循环伏安确定反应是否为可逆反应

1.氧化峰电流与还原峰电流之比的绝对值等于1

2.氧化峰与还原峰电位差约为(59/n)mV (25摄氏度时)

一般这两个条件即可

判断扩散反应或者是吸附反应：

改变扫描速率，看峰电流是与扫描速率还是它的二次方根成正比~~ 若是与扫描速率成线性，就是表面控制过程~

与二次方根成线性，就是扩散控制~~

偶认为，，，

给6楼纠正下，是59/n,n为电子转移量（亚铁-铁，n=1）温度一般是293K下确定，但是一般我们实验时候不是在这个温度下，因此用这个算是有误差的，一般保证其值在100mv以下都算合理的误差，随着扫描速度的变大，这个值 ...

循环伏安测试的基本电位条件设定是根据你的研究电机与参比电极决定

利用循环伏安确定反应是否可逆

1：氧化峰和还原峰的电流比是否相等，若相等则可逆。

有时对同一体系，扫描速率不同也会在一定程度上影响其可逆性的

一般而言，扫速越大其电化学反应电流也就越大。

2：氧化峰和还原峰电位差等于59/nmV,若大于，则是准可逆体系。

这种确定onset potential的方法的依据是什么呢？我看有的文献上直接是作一条切线，但这样误差也很大，很主观随意。不知道Electrochimica Acta 53 (2007) 811–822这篇文献中的这种求onset potential的方法的依据是什么。

Quote:

Originally posted by crossin at 2009-4-28 17:29:

The onset is defined as the potential at which 10% or

20%

of the current value at the peak potential was reached.

(Electrochimica Acta 53 (2007) 811–822)

不是“依据(accord)”，而是“定义（define）”

以前我们老师上电极过程动力学的时候说准确的onset potential其实是很难被确定的。

只能估计大致的范围。

求法可以说有好几种，据我所知就有两种，一种是楼上说的切线法，一种是我说的10％或20％法

哪种方法不重要，重要的只在自己的样品之间比。

另外，

我不知道你的样品是什么，就我所熟知的电催化剂而言，

其实评价它的好坏，起始电位固然重要，但更看重它的峰形以及质量单位电流密度。

、切线法是有这个问题，所以用峰高的10％来定，人为因素要小一些啦。

其实说来说去又变成了起始电位测不准啦！所以起始电位只能拿来作一个辅助的参考指标

具体到发文章，具体样品的表征还是要根据文献中人家通用的标准是什么。你说对吧！？

求助循环伏安曲线已有7人参与

问一下循环伏安曲线中，正电流对应着是氧化峰还是还原峰，没转过弯来。谢谢

很多书上都把还原反应电流规定为正，一般不说正电流或负电流，而说阳极电流或阴极电流。阳极反应的电流是阳极电流，对应的峰为氧化峰，阴极反应的电流是阴极电流，对应的峰为还原峰。

电流的正负是人为规定的，习惯上还原峰电流规定为正，氧化峰电流为负，但是也有相反的情况，不能按照电流的正负来区分氧化峰或还原峰，从电位上可以判断，通常氧化峰位于还原峰较正的位置上，也就说，峰电位较正的峰是氧化峰，峰电位较负的峰是还原峰，这是极化造成的结果。

看扫描方向，由正向负方向扫出的峰就是还原峰，由负往正方向扫就是氧化峰，也就是对应的负扫和正扫

我们用的是上海辰华的工作站，也是颠倒的，一般我们把数据导出再用ORIGIN75处理数据，把图形倒过来。

习惯上，将流入电极表面的电流，定义为负，流出电极表面的电流定义为正，前者为阴极，还原，后者为氧化。

仪器的cv图，可以根据扫描电位的方向，向负电位方向扫，肯定是先出现的还原电流峰，所以哪个先出来，就是还原峰，不用拘泥于坐标轴。

请问，怎么求循环伏安过程中的总电荷，是曲线下的面积吗，谢谢660C是可以直接读取过程中的总电量的，这个数值它会自动记录下来的，数据文件里就有。如果要自己求可以用软件里自带的求积分的命令，实在不会还可以导出到origin里求积分

660C 每个数据都是这样的

Potential/V, Current/A, Charge/C

Segment 1:

0.050, 2.389e-5, 4.779e-7

最后一个就是电量，是这个电位以前的积分而不是对应这个电位下的电量。跟你自己积出来的结果应该是一样的。

借你的楼层说说循环伏安测试的原理：

1.若电极反应为O＋e←→R，反应前溶液中只含有反应粒子O、且O、R在溶液均可溶，控制扫描起始电势从比体系标准平衡电势(φ平)正得多的起始电势(φi)处开始势作正向电扫描，电流响应曲线则如附图所示。

2.当电极电势逐渐负移到(φ平)附近时，O开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。由于电势越来越负，电极表面反应物O的浓度逐渐下降，因此向电极表面的流量和电流就增加。当O的表面浓度下降到近于零，电流也增加到最大值Ipc，然后电流逐渐下降。当电势达到(φr)后，又改为反向扫描。

3.随着电极电势逐渐变正，电极附近可氧化的R粒子的浓度较大，在电势接近并通过(φ平)时，表面上的电化学平衡应当向着越来越有利于生成R的方向发展。于是R开始被氧化，并且电流增大到峰值氧化电流Ipa，随后又由于R的显著消耗而引起电流衰降。整个曲线称为“循环伏安曲线”。

循环伏安应用还是很多的

（1）电极可逆性的判断循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中可判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。若反应是可逆的，则曲线上下对称，若反应不可逆，则曲线上下不对称。（2）电极反应机理的判断循环伏安法还可研究电极吸附现象、电化学反应产物、电化学—化学耦联反应等,对于有机物、金属有机化合物及生物物质的氧化还原机理研究很有用。

测试的时候，以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，得到的电流电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化波。因此一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程。循环，

你好，循环伏安法是一种测试方法，不是电镀的一种手段。

循环伏安一般是给电极施加恒定扫描速度的电压持续的观察电极表

面电流和电位的关系，可以用来表征电极表面发生的反应以及探讨电极反应的机理。

而电镀是给电极施加恒定的电流使得金属离子在镀件表面沉积，现在常见的电镀锡、电镀铜、电镀锌、电镀镍、电镀铬和电镀贵金属等。你说的电镀铂就是贵金属一种。

所以说，两者没有必然的关系。一般是先进行电镀，然后进行循环伏安表征。这可能是他们之间的一点联系吧。

这是电分析方面的，标准曲线还是通过紫外或者红外等其他手段测量比较好，通过CV测量的话，得需要做一批不同浓度的CV曲线，通过曲线特征峰的积分面积从而确定浓度与峰面积之间的关系，然后绘制出标准曲线。这样就可以用来测定未知物的浓度了！

Quote:

Originally posted by 紫魂 at 2010-03-16 09:09:51:

大家好！我也是做循环伏安的。我最近再做一个制作电极的

实验，测一种生物分子，老师让我做个样品分析，我看文献，

它就说标准曲线和标准加入，我看不懂它到底是怎么测得，

回收又是怎么算的，请高手不吝赐教！谢谢！

物理吸附是通过范德华力之间作用的，不能通过CV曲线来测量。

化学吸附是分子之间的相互作用，是可以通过CV曲线测量的。

一般的，如果峰值电流与浓度之间呈现线性关系，则可以认为是化学吸附。当然通过特征峰分析也是可以的。

希望能对你有帮助，你可以查看一些电化学测量方面的书籍。

Quote:

Originally posted by 那个 at 2010-03-16 10:44:00:

搭车问下

能否设计循环伏安实验，测量一种离子在电极表面的吸附状

况

吸附可能会有物理吸附，化学吸附两种

循环伏安可以用于电沉积金属的，实际是就是在CV过程中，金属盐或者酸发生还原被还原成单质的。

Quote:

Originally posted by zlin at 2010-03-15 20:16:16:

你好，循环伏安法是一种测试方法，不是电镀的一种手段。

循环伏安一般是给电极施加恒定扫描速度的电压持续的观

察电极表面电流和电位的关系，可以用来表征电极表面发生

的反应以及探讨电极反应的机理。

而电镀是给 ...

循环伏安法，这里有篇很好的综述介绍，我这里再把链接发下，这是前不久有站友问到这个问题我发上来的，链接是https://www.sodocs.net/doc/205445238.html,/bbs/viewthread.php?tid=1837824看第二楼的回复附件.

我来回答你的问题

脱落或发白是结合力不好的原因，降低扫速对于沉积当然有利，这样也能够提高镀层的结合力。

最后，你说的那个线性扫描的测试选用的方法是对的

Quote:

Originally posted by tianll06 at 2010-04-11 21:47:46:

我做的是循环伏安法镀镍钴薄膜，衬底是导电玻璃，镀液硫

酸钴硫酸镍硼酸还有糖精，为什么我的薄膜镀出来以后不是

脱落就是发白呢，是不是扫描电位太高，这个方法镀膜是不

是不能太急，扫描速度慢一点时间长一点比较好 ...

恒电位沉积和CV沉积的结果是不一样的

恒电位是在恒定电位下进行沉积，这个电位可以是极化后的金属沉积电位，而CV中电位一直在变化，也就是说溶解和沉积过程一直进行，这可能是导致你试验结果不同的原因

Quote:

Originally posted by tianll06 at 2010-04-12 08:40:38:

谢谢你的回答，按照你说的是结合力的问题，像导电玻璃这

种表面平滑的衬底，是不是有些附着力差的薄膜根本就无法

沉积呢，我永恒电位方法已经做出来比较不错的样品了，尝

试了一下循环伏安法镀膜，结果很多薄膜发白， ...

请问你这是要测量什么呢？

一般对电极(辅助电极)是研究电极3倍以上的面积就可以了Quote:

Originally posted by roseyy at 2010-04-12

10:27:58:

请问大家，做循环伏安曲线使用的工作电极和辅助电

极都是铂电极，其中辅助电极要求面积较大一些，那

工作电极的面积相对来说就要小一些，具体应小到什

么程度，如果面积较大（但仍小于辅助电极）会对循

环伏安曲线由什 ...

饱和甘汞电极电极电位为0.242V，相对于SHE的话，是0.4V加上0.242V，即0.642V vs SHE

Quote:

Originally posted by lzx9968 at 2010-04-14 20:41:21:

请教个问题，如果使用甘汞电极做参比，测试中发生反应的

电位是0.4V，那么实际反应电位应该是多少呢，就是0.4V

还是要加上或者减去参比电位？

我先问一个，单电子过程扫循环伏安，氧化还原电位差不在59mv ，那么主要影响电极的界面因素有哪些？是什么扩大了电位差？

另一个问题，氧化还原峰电流的左右来回电流差（残余电流）相差比较大，怎么解释，扫铁氰化钾出现这种情况，我的电极可能出了生么问题？

尝试回答一下

1、关于楼主的问题：循环伏安测试的基本电位条件怎么设定？

首先明确你的体系中活性物种的氧化还原电位，然后设定参数将该点位包括在内，还要避免过高或过低电位引起的副反应。

2、关于 bioconnor 的问题

界面因素：电极表面的亲疏水性、所选的电解质体系本身的性质

电位差应该和循环伏安扫速有关，由相关公式为证，可以查阅参考书

https://www.sodocs.net/doc/205445238.html,/p-47343125.html

循环伏安法及应用

循环伏安法及应用 摘要：本文主要介绍了电化学研究方法中的循环伏安法实验技术的基本原理及其在电极反应的可逆性、定量分析及电极制备方面的应用。 关键词：电化学；循环伏安法；原理；应用 一、循环伏安法的概念及原理 循环伏安法(CyclicVoltammetry)是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。该法除了使用汞电极外，还可以用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以 及化学修饰电极等。循环伏安法还可以改变电位以得到氧化还原电流方向。 循环伏安法中电压扫描速度可从每秒钟数毫伏到1伏。 若以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，得到的电流—电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化波。因此一次三角波形扫描，完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流—电压曲线称为循环伏安图。

二、循环伏安法的应用 对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。可根据循环伏安图中曲线的形状判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。 （一）、判断电极反应的可逆性 循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此可从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中来判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。如黄可龙等采用循环伏安法对4LiFePO 在水溶液中的电化学行 为进行了研究，结果表明，4LiFePO 在饱和3LiNO 溶液中具有良好的电化学可逆 性；黄宝美等研究了大豆黄素在玻碳电极的电化学行为，表明大豆黄素的电极过程具有吸附性和不可逆性。 循环伏安法有两个重要的实验参数，一个是峰电流之比，即 pc pa i i ；二是峰电流之差，即pc pa i i -。 （1）可逆 a.1pc pa i i =，且与电位扫描速率、转换电位E λ和扩散系数等无关； b.58p pa pc E E E mV n =-≈ （25℃） （2）部分可逆 58p pa pc E E E mV n =->（25℃) (3)完全不可逆，无逆向反应

实验4循环伏安法测定电极反应参数实验报告

华南师范大学实验报告 学生姓名学号2014 专业新能源材料与器件年级、班级2014 课程名称电化学实验实验项目循环伏安法测定电极反应参数实验类型□√验证□设计□综合实验时间2016年4月25日 实验指导老师吕东生实验评分

一、实验目的 1.了解循环伏安法的基本原理及应用 2. 掌握循环伏安法的实验技术和有关参数的测定方法。 二、实验原理 循环伏安法(Cyclic Voltammetry)是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。根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法。该方法使用的仪器简单，操作方便，图谱解析直观，在电化学、无机化学、有机化学、生物化学等许多研究领域被广泛使用。循环伏安法通常采用三电极系统，一支工作电极（被研究物质起反应的电极），，一支参比电极，一支对电极。外加电压在工作电极和辅助电极之间，反应电流通过工作电极与辅助电极。 图1 循环伏安法测得的氧化还原曲线 正向扫描的峰电流i p 与v^0.5和C都成线性关系，对研究电极过程具有重要意义。标准 电极电势为：EΘ=（E pa +E pc ）/2。所以对可逆过程，循环伏安法是一个方便的测量标准电极 电位的方法。 三、实验器材 CHI电化学工作站；玻碳电极；铂电极；Hg/Hg2SO4电极；0.1 mol/L VO2+ + 0.1 mol/L VO2+ +3 mol/L H2SO4溶液 四、实验步骤 1. 预处理电极

电化学——循环伏安法应用

毕业设计（论文） 课题电化学分析——循环伏安法测电极性质 学院河南工业职业技术学院

专业应用化工技术 班级化工1202 姓名*** 学号********* 指导老师*** 日期****.**.** 目录 引言 电化学分析法概要 原电池与电解池 能斯特方程 电极的类型 标准电极电位与条件电极电位 循环伏安法简介

实验——循环伏安法测铁氰化钾的电极过程 循环伏安法在其他方面的应用 参考文献 附录——CHI600E电化学分析站的用户手册 引言 循环伏安法(CyclicVoltammetry)是一种常用的电化学分析方法。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。通常利用CHI工作站进行循环伏安法测定电极反应参数。 关键词：电化学、循环伏安法、CHI工作站、电极 电分析化学法概要

一、什么是电化学分析? 定义: 应用电化学的基本原理和实验技术，利用物质的电学或电化学性质来进行分析的方法称之为电化学分析法。通常是使待分析的试样溶液构成一个化学电池（原电池或电解池），通过测量所组成电池的某些物理量（与待测物质有定量关系）来确定物质的量(See Fig.)。 二、电化学分析法的分类 利用物质的电学及电化学性质来进行分析的方法称为电分析化学法： 第一类电分析化学法是通过试液的浓度在某一特定实验条件下与化学电池中某些物理量的关系来进行分析的。 属于这类分析方法的有：电位分析法（电位），电导分析（电阻），库仑分析法（电量），伏安分析法（i—E关系曲线）等。 第二类电分析化学法是以电物理量的突变作为滴定分析中终点的指示，所以又称为电容量分析法。属于这类分析方法的有：电位滴定，电导滴定，电流滴定等。 第三类电分析化学法是将试液中某一个待测组分通过电极反应转化为固相，然后由工作电极上析出物的质量来确定该组分的量。称为电重量分析法（电子做“沉淀剂”），即电解分析法。 按照国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的推荐,电化学分析

循环伏安法知识小结

利用循环伏安确定反应就是否为可逆反应 1、氧化峰电流与还原峰电流绝对值相等,即二者绝对值比值始终为一,与扫描速率,换向电势,扩散系数无关。 2。氧化峰与还原峰电位差约为59mV 利用循环伏安确定反应就是否为可逆反应 １。氧化峰电流与还原峰电流之比得绝对值等于１?2.氧化峰与还原峰电位差约为(５9/n)mV (25摄氏度时) 一般这两个条件即可 判断扩散反应或者就是吸附反应: 改变扫描速率,瞧峰电流就是与扫描速率还就是它得二次方根成正比,若就是与扫描速率成线性,就就是表面控制过程,与二次方根成线性,就就是扩散控制 利用循环伏安确定反应就是否可逆 1:氧化峰与还原峰得电流比就是否相等,若相等则可逆、?有时对同一体系,扫描速率不同也会在一定程度上影响其可逆性得一般而言,扫速越大其电化学反应电流也就越大。?2:氧化峰与还原峰电位差等于59/nｍV,若大于,则就是准可逆体系、 这种确定oｎset potｅnｔiａｌ得方法得依据就是什么呢?我瞧有得文献上直接就是作一条切线,但这样误差也很大,很主观随意。 以前我们老师上电极过程动力学得时候说准确得onｓｅt poｔｅntiaｌ其实就是很难被确定得。只能估计大致得范围、求法可以说有好几种,据我所知就有两种,一种就是楼上说得切线法,一种就是我说

得1０%或20％法哪种方法不重要,重要得只在自己得样品之间比。另外,我不知道您得样品就是什么,就我所熟知得电催化剂而言,其实评价它得好坏,起始电位固然重要,但更瞧重它得峰形以及质量单位电流密度、 、切线法就是有这个问题,所以用峰高得10%来定,人为因素要小一些啦。其实说来说去又变成了起始电位测不准啦! 循环伏安法中对电流正负得认为规定 很多书上都把还原反应电流规定为正,一般不说正电流或负电流,而说阳极电流或阴极电流。阳极反应得电流就是阳极电流,对应得峰为氧化峰,阴极反应得电流就是阴极电流,对应得峰为还原峰。 电流得正负就是人为规定得,习惯上还原峰电流规定为正,氧化峰电流为负,但就是也有相反得情况,不能按照电流得正负来区分氧化峰或还原峰,从电位上可以判断,通常氧化峰位于还原峰较正得位置上,也就说,峰电位较正得峰就是氧化峰,峰电位较负得峰就是还原峰,这就是极化造成得结果。 瞧扫描方向,由正向负方向扫出得峰就就是还原峰,由负往正方向扫就就是氧化峰,也就就是对应得负扫与正扫,我们用得就是上海辰华得工作站,也就是颠倒得,一般我们把数据导出再用OＲＩGIN７5处理数据,把图形倒过来。习惯上,将流入电极表面得电流,定义为负,流出电极表面得电流定义为正,前者为阴极,还原,后者为氧化。 仪器得ｃv图,可以根据扫描电位得方向,向负电位方向扫,肯定就是先出现得还原电流峰,所以哪个先出来,就就是还原峰,不用拘泥于坐

循环伏安法原理及结果分析

循环伏安法原理及结果 分析 Revised as of 23 November 2020

循环伏安法原理及应用小结 1 电化学原理 电解池 电解池是将电能转化为化学能的一个装置，由外加电源，电解质溶液，阴阳电极构成。 阴极：与电源负极相连的电极（得电子，发生还原反应） 阳极：与电源正极相连的电极（失电子，发生氧化反应） 电解池中，电流由阳极流向阴极。 循环伏安法 1）若电极反应为O＋e-→R，反应前溶液中只含有反应粒子O，且O、R在溶液均可溶，控制扫描起始电势从比体系标准平衡电势(φ平)正得多的起始电势(φi)处开始势作正向电扫描，电流响应曲线则如图0所示。 图0 CV扫描电流响应曲线 2）当电极电势逐渐负移到(φ平)附近时，O开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。由于电势越来越负，电极表面反应物O的浓度逐渐下降，因此向电极表面的流量和电流就增加。当O的表面浓度下降到近于零，电流也增加到最大值Ipc，然后电流逐渐下降。当电势达到(φr)后，又改为反向扫描。 3）随着电极电势逐渐变正，电极附近可氧化的R粒子的浓度较大，在电势接近并通过(φ平)时，表面上的电化学平衡应当向着越来越有利于生成R的方向发展。于是R开始被氧化，并且电流增大到峰值氧化电流Ipa，随后又由于R的显着消耗而引起电流衰降。整个曲线称为“循环伏安曲线”

经典三电极体系 经典三电极体系由工作电极（WE）、对电极（CE）、参比电极（RE）组成。在电化学测试过程中，始终以工作电极为研究电极。 其电路原理如图1，附CV图（图2）：扫描范围，扫描速度50mV/S，起始电位0V。 图1 原理图图2 CBZ的循环伏安扫描图图2所示CV扫描结果为研究电极上产生的电流随电位变化情况图。 1）横坐标Potential applied（电位）为图1中电压表所测，即 Potential applied=P(WE)-P(RE) 所有的电位数值都是相对于氢离子的电位值，规定在标准情况下，氢离子的电位为0。当恒电位仪向工作电极提供负的电位时，其电源连接情况如图1所示，即工作电极与电源的负极相连，作为阴极工作发生还原反应；反之则作为阳极发生氧化反应。 图3 恒电位仪电路图 图3所示为恒电位仪电路图，我没看明白，请翟老师帮我看看。 2）纵坐标所示电流为工作电极上通过的电流，电流为正（流出电极表面）则有电子流入电极CBZ失电子发生氧化反应；电流为负则电子流出电极，CBZ得电子发生还原反应。 2 电化学工作站操作 工作电极在测试之前应先用较大扫速扫描以活化电极，否则可能出现扫描曲线持续波动的现象； 3 数据挖掘

循环伏安法实验报告(有测定电极有效面积)

循环伏安法实验 【实验目的】 学习和掌握循环伏安法的原理和实验技术。 了解可逆波的循环伏安图的特性以及测算玻碳电极的有效面积的方法。 【实验原理】 循环伏安法是在固定面积的工作电极和参比电极之间加上对称的三角波扫 描电压（如图1），记录工作电极上得到的电流与施加电位的关系曲线（如图2），即循环伏安图。从伏安图的波形、氧化还原峰电流的数值及其比值、峰电位等可以判断电极反应机理。 与汞电极相比，物质在固体电极上伏安行为的重现性差，其原因与固体电极的表面状态直接有关，因而了解固体电极表面处理的方法和衡量电极表面被净化的程度，以及测算电极有效表面积的方法，是十分重要的。一般对这类问题要根据固体电极材料不同而采取适当的方法。 对于碳电极，一般以Fe(CN) 63-/4- 的氧化还原行为作电化学探针。首先，固体 电极表面的第一步处理是进行机械研磨、抛光至镜面程度。通常用于抛光电极的 材料有金钢砂、CeO 2、ZrO 2 、MgO和α-Al 2 O 3 粉及其抛光液。抛光时总是按抛 光剂粒度降低的顺序依次进行研磨，如对新的电极表面先经金钢砂纸粗研和细磨 后，再用一定粒度的α-Al 2O 3 粉在抛光布上进行抛光。抛光后先洗去表面污物， 再移入超声水浴中清洗，每次2～3分钟，重复三次，直至清洗干净。最后用乙 醇、稀酸和水彻底洗涤，得到一个平滑光洁的、新鲜的电极表面。将处理好的碳 图2：循环伏安曲线（i—E曲线）

电极放入含一定浓度的K 3Fe(CN)6和支持电解质的水溶液中，观察其伏安曲线。如得到如图2所示的曲线，其阴、阳极峰对称，两峰的电流值相等（i pc / i pa =1），峰峰电位差ΔE p 约为70 mV （理论值约59/n mV ），即说明电极表面已处理好，否则需重新抛光，直到达到要求。 有关电极有效表面积的计算，可根据Randles-Sevcik 公式： 在25°C 时，i p =(2.69×105 )n 3/2 AD o 1/2ν1/2 C o 其中A 为电极的有效面积（cm 2 ），D o 为反应物的扩散系数(cm 2 /s)，n 为电极反应的电子转移数，ν为扫速（V/s ），C o 为反应物的浓度（mol/cm 3 ），i p 为峰电流（A ）。 【仪器和试剂】 1. CHI 660D 电化学系统，玻碳电极（d = 4mm ） 为工作电极，银/氯化银电极为参比电极，铂片电极为辅助电极； 2. 固体铁氰化钾、H 2SO 4 溶液、高纯水； 3. 100 mL 容量瓶、50 mL 烧杯、玻棒。 【实验内容】 1. 配制5 mM K 3Fe(CN)6 溶液（含0.5 M H 2SO 4），倒适量溶液至电解杯中； 2. 将玻碳电极在麂皮上用抛光粉抛光后，再用蒸馏水清洗干净； 3. 依次接上工作电极(绿)、参比电极(白)和辅助电极(红)； 4. 开启电化学系统及计算机电源开关，启动电化学程序，在菜单中依次选择Setup 、Technique 、CV 、Parameter ，输入以下参数： 5. 点击Run 开始扫描，将实验图存盘后，记录氧化还原峰电位E pc 、E pa 及峰电流I pc 、I pa ； 6. 改变扫速为0.05、0.1 和0.2 V/s ，分别作循环伏安图； 7. 将4个循环伏安图叠加比较； Init E (V) 0.8 V Segment 2 High E (V) 0.8 V Smpl Interval (V) 0.001 Low E (V) ?0.2 V Quiet Time (s) 2 Scan Rate (V/s) 0.02 V Sensitivity (A/V) 5e?5

循环伏安法细则

利用循环伏安确定反应是否为可逆反应 1.氧化峰电流与还原峰电流绝对值相等，即二者绝对值比值始终为一，与扫描速率，换向电势，扩散系数无关。 2.氧化峰与还原峰电位差约为59mV 利用循环伏安确定反应是否为可逆反应 1.氧化峰电流与还原峰电流之比的绝对值等于1 2.氧化峰与还原峰电位差约为(59/n)mV (25摄氏度时) 一般这两个条件即可 判断扩散反应或者是吸附反应： 改变扫描速率，看峰电流是与扫描速率还是它的二次方根成正比~~ 若是与扫描速率成线性，就是表面控制过程~ 与二次方根成线性，就是扩散控制~~ 偶认为，，， 给6楼纠正下，是59/n,n为电子转移量（亚铁-铁，n=1）温度一般是293K下确定，但是一般我们实验时候不是在这个温度下，因此用这个算是有误差的，一般保证其值在100mv以下都算合理的误差，随着扫描速度的变大，这个值 ... 循环伏安测试的基本电位条件设定是根据你的研究电机与参比电极决定 利用循环伏安确定反应是否可逆 1：氧化峰和还原峰的电流比是否相等，若相等则可逆。 有时对同一体系，扫描速率不同也会在一定程度上影响其可逆性的

一般而言，扫速越大其电化学反应电流也就越大。 2：氧化峰和还原峰电位差等于59/nmV,若大于，则是准可逆体系。 这种确定onset potential的方法的依据是什么呢？我看有的文献上直接是作一条切线，但这样误差也很大，很主观随意。不知道Electrochimica Acta 53 (2007) 811–822这篇文献中的这种求onset potential的方法的依据是什么。 Quote: Originally posted by crossin at 2009-4-28 17:29: The onset is defined as the potential at which 10% or 20% of the current value at the peak potential was reached. (Electrochimica Acta 53 (2007) 811–822) 不是“依据(accord)”，而是“定义（define）” 以前我们老师上电极过程动力学的时候说准确的onset potential其实是很难被确定的。 只能估计大致的范围。 求法可以说有好几种，据我所知就有两种，一种是楼上说的切线法，一种是我说的10％或20％法 哪种方法不重要，重要的只在自己的样品之间比。

循环伏安法在测定电极反应性质方面的应用

循环伏安法在测定电极反应性质方面的应用 聂凯斌 （环境与化学工程学院应用化学ys1310202011） 摘要：本文主要利用电化学工作站进行循环伏安法(Cyclic Voltammetry)在测定电极反应性质方面的应用的研究，循环伏安法是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。本文主要介绍循环伏安法的基本原理，以及通过循环伏安法，对电极反应进行电化学分析，根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。本法除了使用汞电极外，还可以用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。 关键词：循环伏安法，电极，可逆

1 循环伏安法的基本原理及研究进展 如以竿腰三角形的脉冲电压（如图1）加在工作电极上，得到的电流- 电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化被。因此一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流一电压曲线称为循环伏安图（如图2）。 图1 三角波电压图2循环伏安极化曲线循环伏安法(Cyclic V oltammetry)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，随时间以三角波形可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。实验中使用的工作电极除了使用汞电极外，还可以用铂电极、金电极、玻璃电极、悬汞、汞膜电极、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。 2 循环伏安法的运用 2.1 循环伏安法分析系统的三电极体系 ①工作电极：指在测试过程中可引起试液中待测组分浓度明显变化的电极，又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。一般来讲，对工作电极的基本要求是：工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。（1）所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定；（2）电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应；（3）电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。 工作电极的选择：通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(铂、金、银、铅和导电玻璃）等。采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口记被广泛用于电化学分析中。

循环伏安法原理及结果分析

循环伏安法原理及应用小结 1 电化学原理 1.1 电解池 电解池是将电能转化为化学能的一个装置，由外加电源，电解质溶液，阴阳电极构成。 阴极：与电源负极相连的电极（得电子，发生还原反应） 阳极：与电源正极相连的电极（失电子，发生氧化反应） 电解池中，电流由阳极流向阴极。 1.2 循环伏安法 1）若电极反应为O＋e-→R，反应前溶液中只含有反应粒子O，且O、R在溶液均可溶，控制扫描起始电势从比体系标准平衡电势(φ平)正得多的起始电势(φi)处开始势作正向电扫描，电流响应曲线则如图0所示。 图0 CV扫描电流响应曲线 2）当电极电势逐渐负移到(φ平)附近时，O开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。由于电势越来越负，电极表面反应物O的浓度逐渐下降，因此向电极表面的流量和电流就增加。当O的表面浓度下降到近于零，电流也增加到最大值Ipc，然后电流逐渐下降。当电势达到(φr)后，又改为反向扫描。 3）随着电极电势逐渐变正，电极附近可氧化的R粒子的浓度较大，在电势接近并通过(φ平)时，表面上的电化学平衡应当向着越来越有利于生成R的方向发展。于是R开始被氧化，并且电流增大到峰值氧化电流Ipa，随后又由于R的显著消耗而引起电流衰降。整个曲线称为“循环伏安曲线” 1.3 经典三电极体系 经典三电极体系由工作电极（WE）、对电极（CE）、参比电极（RE）组成。在电化学测试过程中，始终以工作电极为研究电极。 其电路原理如图1，附CV图（图2）：扫描范围-0.25-1V，扫描速度50mV/S，起始电位0V。

图1 原理图图2 CBZ的循环伏安扫描图 图2所示CV扫描结果为研究电极上产生的电流随电位变化情况图。 1）横坐标Potential applied（电位）为图1中电压表所测，即 Potential applied=P(WE)-P(RE) 所有的电位数值都是相对于氢离子的电位值，规定在标准情况下，氢离子的电位为0。当恒电位仪向工作电极提供负的电位时，其电源连接情况如图1所示，即工作电极与电源的负极相连，作为阴极工作发生还原反应；反之则作为阳极发生氧化反应。 图3 恒电位仪电路图 图3所示为恒电位仪电路图，我没看明白，请翟老师帮我看看。 2）纵坐标所示电流为工作电极上通过的电流，电流为正（流出电极表面）则有电子流入电极CBZ失电子发生氧化反应；电流为负则电子流出电极，CBZ得电子发生还原反应。 2 电化学工作站操作 工作电极在测试之前应先用较大扫速扫描以活化电极，否则可能出现扫描曲

循环伏安法及应用

循环伏安法及应用

电池反应实际上是一个氧化还原 反应。反应粒子在电极表面上进 行的氧化（失去电子)反应叫阳 极反应；相应的还原(获得电子) 反应叫阴极反应。 电极电位可表示氧化还原反应的 难易程度。 由左图可知，电极反应速度一般 由以下几个因素来控制： （1）物质传递； （2）吸附与脱附过程； （3）电子传递过程 电极表面电化学反应示意图

电荷移动速度k和物质传输速度m对电流电位曲线的影响 反应慢，具有足够的传输能力 为了使反应加速必须加电压 反应快，受到传输能力限制 为了增加传输能力必须增加反应物浓 度或进行搅拌

循环伏安法 三角波电位进行扫描，所获得的电流响应与电位信号的关系，称为循环伏安扫描曲线。 开始扫描，工作电极电位电位不断变负，物质在负极还原；反向扫描时，物质在电极发生氧化反应。因此，在一个三角波扫描中可完成个还原氧化过程的循环。 原理：在电极上施加一个线性扫 描电压，以恒定的变化速度扫描， 当达到某设定的终止电位时，再 反向回归至某一设定的起始电位， 循环伏安法电位与时间的关系 （见图）

循环伏安法 若电极反应为O+e→R，反应前溶液 中只含有反应粒子O、且O、R在溶 液均可溶，控制扫描起始电势从比 体系标准平衡电势正得多的起始电 势φ 处开始势作正向电扫描，电流响 i 应曲线则如右图所示。 当电极电势逐渐负移到φ0 附近时，O开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。 平 由于电势越来越负，电极表面反应物O的浓度逐渐下降，因此向电极表面的流量和电 ，然后电流逐渐下流就增加。当O的表面浓度下降到近于零，电流也增加到最大值I pc 降。当电势达到φ 后，又改为反向扫描。 r 随着电极电势逐渐变正，电极附近可氧化的R粒子的浓度较大，在电势接近并通 时，表面上的电化学平衡应当向着越来越有利于生成O的方向发展。于是R开过φ0 平 ，随后又由于R的显著消耗而引起电流衰始被氧化，并且电流增大到峰值氧化电流I pa 降。整个曲线称为“循环伏安曲线”。

实验报告-循环伏安法测定亚铁氰化钾

循环伏安法测定亚铁氰化钾 实验目的 (1) 学习固体电极表面的处理方法； (2) 掌握循环伏安仪的使用技术； (3) 了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响 实验原理 铁氰化钾离子[Fe(CN)6]3--亚铁氰化钾离子[Fe(CN)6]4-氧化还原电对的标准电极电位为 [Fe(CN)6]3- + e -= [Fe(CN)6]4- φθ= 0.36V(vs.NHE) 电极电位与电极表面活度的Nernst 方程式为 φ=φθ+ RT/Fln(C Ox /C Red ) -0.2 0.00.20.4 0.60.8 -0.0005 -0.0004-0.0003-0.0002-0.00010.0000 0.00010.00020.0003i pa i pc I /m A E /V vs.Hg 2Cl 2/Hg,Cl - 起始电位:(-0.20V) 终止电位：(0.80 V) 溶液中的溶解氧具有电活性，用通入惰性气体除去。 仪器与试剂 MEC-16多功能电化学分析仪（配有电脑机打印机）；金电极；铂丝电极；饱和甘汞电极； 容量瓶：250 mL 、100mL 各2个，25 mL 7个。 移液管：2、5、10mL 、20mL 各一支。 NaCl 溶液、K 4[Fe(CN)6]、、Al 2O 3粉末（粒径0.05 μm ） 实验步骤

1、指示电极的预处理 金电极用金相砂纸细心打磨，超声波超声清洗，蒸馏水冲洗备用。 2、溶液的配制 配制0.20 mol/L NaCl溶液250mL，再用此溶液配制0.10 mol/L的K4[Fe(CN)6]溶液100mL备用。 3、支持电解质的循环伏安图 在电解池中，放入25mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液，插入电极，以新处理的铂电极为工作电极，铂丝电极为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，进行循环伏安仪设定，扫描速率为0.1V/s；起始电位为-0.20V，终止电位为0.80V。开始循环伏安扫描. 4、K4 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图 在-0.20至0.80V电位范围内，以0.1V/s的扫描速度分别作0.01 mol·L-1、0.02 mol·L-1、0.04 mol·L-1、0.06 mol·L-1、0.08 mol·L-1的K4 [Fe(CN)6]溶液(均含支持电解质NaCl浓度为0.20mol·L-1)循环伏安图 5、不同扫描速率K4 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图 在0.08 mol·L-1 K4 [Fe(CN)6]溶液中，以0.1V/s、0.15 V/s、0.2V/s、0.25 V/s、0.3V/s、0.35V/s，在-0.20至0.80V电位范围内扫描，做循环伏安图 数据处理 1、从K4[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图，测量i pa、i pc值。 -1；起始电位为-0.20V，终止电位为0.80V) 2、分别以i pa和i pc对K4[Fe(CN)6]溶液浓度c作图，说明峰电流与浓度的关系。

实验十 循环伏安法分析

实验十循环伏安法分析 一、实验目的 1.仔细阅读理解本讲义和相关资料，掌握循环伏安法的基本原理。 2.熟练使用循环伏安法分析的实验技术。 二、实验原理 循环伏安法（Cyclic Voltammetry, 简称CV）往往是首选的电化学分析测试技术，非常重要，已被广泛地应用于化学、生命科学、能源科学、材料科学和环境科学等领域中相关体系的测试表征。 现代电化学仪器均使用计算机控制仪器和处理数据。CV测试比较简便，所获信息量大。采用三电极系统的常规CV实验中，工作电极（The Working Electrode, 简称WE）相对于参比电极（the Reference Electrode，简称RE）的电位在设定的电位区间内随时间进行循环的线

表1. 图1的实验条件和一些重要解释

零，所以RE的电位在CV实验中几乎不变，因此RE是实验中WE电位测控过程中的稳定参比。若忽略流过RE上的微弱电流，则实验体系的电解电流全部流过由WE和对电极（The Counter Electrode，简称CE）组成的串联回路。WE和CE间的电位差可能很大，以保证能成功地施加上所设定的WE电位（相对于RE）。CE也常称为辅助电极（The Auxiliary Electrode, 简称AE）。 分析CV实验所得到的电流-电位曲线（伏安曲线）可以获得溶液中或固定在电极表面的组分的氧化和还原信息，电极|溶液界面上电子转移（电极反应）的热力学和动力学信息，和电极反应所伴随的溶液中或电极表面组分的化学反应的热力学和动力学信息。与只进行电位单向扫描（电位正扫或负扫）的线性扫描伏安法（Linear Scan Voltammetry，简称LSV）相比，循环伏安法是一种控制电位的电位反向扫描技术，所以，只需要做1个循环伏安实验，就可既对溶液中或电极表面组分电对的氧化反应进行测试和研究，又可测试和研究其还原反应。 循环伏安法也可以进行多达100圈以上的反复多圈电位扫描。多圈电位扫描的循环伏安实验常可用于电化学合成导电高分子。 图1为3 mmol L-1 K4Fe(CN)6 + 0.5 mol L-1 Na2SO4水溶液中金电极上的CV实验结果。实验条件和一些重要的解释列于表1中。 三、仪器和试剂 仪器：CHI400电化学工作站 磁力搅拌器 铂片工作电极 铅笔芯对电极 KCl饱和甘汞电极 试剂：K3Fe(CN)6（分析纯或优级纯） KNO3（分析纯或优级纯） 溶液及其浓度：1.0 mol L-1 KNO3水溶液。实验中每组学员使用30.0 mL。 0.100 mol L-1 K3Fe(CN)6水溶液储备液。实验中每组学员使用100 L微量注射 器依次注射适量体积的0.100 mol L-1 K3Fe(CN)6水溶液到30 mL的1.0 mol L-1 KNO3水溶液中，详见如下4.3.节。

实验六 循环伏安法测定电极反应参数-091115

实验六循环伏安法测定电极反应参数 一、实验目的 1. 学习循环伏安法测定电极反应参数的基本原理。 2. 熟悉伏安法测量的实验技术。 二、方法原理 循环伏安法(CV)是最重要的电分析化学研究方法之一。在电化学、无机化学、有机化学、生物化学的研究领域广泛应用。由于它仪器简单、操作方便、图谱解析直观,常常是首先进行实验的方法。CV方法是将循环变化的电压施加于工作电极和参比电极之间，记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线。这种方法也常称为三角波线性电位扫描方法。 图6—1 循环伏安法的典型激发信号图6—2 图6—1中表明了施加电压的变化方式：起扫电位为0.8V，反向起扫电位为-0.2V,终点又回扫到0.8V，扫描速度可从斜率反映出来，其值为 50mV/s。图6-1循环伏安法的典型激发信号三角波电位，转换电位为0.8V和-0.2V(vs.SCE〉虚线表示的是第二次循环。一台现代的电化学分析仪具有多种功能，可方便地进行一次或多次循环,任意变换扫描电压范围和扫描速度。当工作电极被施加的扫描电压激发时；其上将产生响应电流。以该电流(纵坐标)对电位(横坐标)作图，称为循环伏安图。 典型的循环伏安图如图6-2所示。该图是在1.0mol/L KNO3电解质溶液中，6×10-3mol/LK3Fe(CN)6在Pt工作电极上的反应所得到的结果。从图可见，起始电位Ei为+0.8V(a点)，电位比较正的目的是为了避免电极接通后发生电解。然后沿负的电位扫描，如箭头所指方向，当电位至可还原时，即析出电位，将产生阴极电流(b点)。其电极反应为：，随着电位的变负，阴极电流迅速增加(b→d)，直至电极表面的浓度趋近零，电流在d点达到最高峰。然后电流迅速衰减(d→g)，这是因为电极表面附近溶液中的几乎全部电解转变为而耗尽，即所谓的贫乏效应。当电压扫

原位红外技术解析修饰铂电极表面CO的中毒机理

原位红外技术解析修饰铂电极表面CO的中毒机理 2016-07-06 12:55来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部 甲醇在聚吡咯修饰铂电极上电氧化 过程的原位红外光谱 醇类等有机小分子直接燃料电池具有污染少、携带储存方便、比能量密度高和可使用现有的加油站系统等优点，在交通、航空和通信等领域有广泛的应用前景。研究表明，铂是电催化氧化甲醇的最佳电极材料。但是在使用过程中也存在着一些问题，如在电催化氧化过程中存在着CO的自毒化现象，导致铂电极的电催化活性较低。因此，为了提高铂的电催化活性，研究人员进行了较多的研究，已得到了一些较好的研究结果。一种方法是制备PtRu合金，通过Ru易吸附溶液中的含氧物种（如—ＯＨ），加速毒性中间体CO的氧化，从而降低CO对铂的毒化作用，提高铂的电催化活性；另一种报道较多的方法是在导电聚合物上修饰铂颗粒，通过提高铂颗粒的分散度，使其具有更高的比表面积，从而提高铂的电催化活性。 聚吡咯(PPy)和聚苯胺(PAn)等导电聚合物具有比表面积大等优点，在导电聚合物表面修饰铂颗粒，有利于铂颗粒均匀分散，同时可减少铂的使用量，降低成本。在常规水溶液中合成的导电聚合物对甲醇等有机小分子的电催化性能较弱，但是通过铂颗粒和导电聚合物的协同作用，可在一定程度上提高其对甲醇等有机小分子的电催化氧化性能。但是目前很少有文献报道这类电极电催化氧化甲醇等有机小分子时CO的毒化吸附现象。 浙江工业大学化学工程与材料学院朱婉霞等人采用循环伏安法和电化学原位红外光谱技术研究了铂修饰聚吡咯电极(nm-Pt/PPy)对甲醇的电催化氧化反应，结果表明，nm-Pt/PPy对甲醇具有较好的电催化活性，当电位为1000mV时，可清楚地观察到甲醇经电氧化生成了最终产物CO2。但是在电化学氧化过程中仍存在CO的毒化现象，在低电位下，CO分别以桥式和线性方式吸附，随着电位升高，逐渐变为以线性吸附为主。另外，电氧化电位不宜过高，nm-Pt/PPy的电催化活性易因聚吡咯过氧化而降低。

实验一 循环伏安法判断电极过程

实验一循环伏安法判断电极过程 一.实验目的 1.学习和掌握循环伏安法的原理和实验技术。 2.了解可逆波的循环伏安图的特性以及测算玻碳电极的有效面积的方法。 3.学会使用电化学工作站 二.实验原理 循环伏安法是在固定面积的工作电极和参比电极之间加上对称的三角波扫描电压，记录工作电极上得到的电流与施加电位的关系曲线，即循环伏安图。从伏安图的波形、氧化还原峰电流的数值及其比值、峰电位等可以判断电极反应机理。 与汞电极相比，物质在固体电极上伏安行为的重现性差，其原因与固体电极的表面状态直接有关，因而了解固体电极表面处理的方法和衡量电极表面被净化的程度，以及测算电极有效表面积的方法，是十分重要的。一般对这类问题要根据固体电极材料不同而采取适当的方法。 对于碳电极，一般以Fe(CN)63-/4-的氧化还原行为作电化学探针。首先，固体电极表面的第一步处理是进行机械研磨、抛光至镜面程度。通常用于抛光电极的材料有金钢砂、CeO2、ZrO2、MgO和α-Al2O3粉及其抛光液。抛光时总是按抛光剂粒度降低的顺序依次进行研磨，如对新的电极表面先经金钢砂纸粗研和细磨后，再用一定粒度的α-Al2O3粉在抛光布上进行抛光。抛光后先洗去表面污物，再移入超声水浴中清洗，每次2~3分钟，重复三次，直至清洗干净。最后用乙醇、稀酸和水彻底洗涤，得到一个平滑光洁的、新鲜的电极表面。将处理好的碳电极放入含一定浓度的K3Fe(CN)6和支持电解质的水溶液中，观察其伏安曲线。如得到如图所示的曲线，其阴、阳极峰对称，两峰的电流值相等（i pc/i pa=1）,峰峰电位差ΔE p约为70mV（理论值约60 mV），即说明电极表面已处理好，否则需要重新抛光，直到达到要求。 有关电极有效表面积的计算，可根据Randles-Sevcik公式： 在25℃时，i p=(2.69×105)n3/2AD o1/2v1/2C o 其中A为电极的有效面积（cm2），D o为反应物的扩散系数（cm2/s），n为电极反

仪器分析实验

邻二氮菲分光光度法测定铁的含量 铁在深层地下水中呈低价态,当接触空气并在pH大于5时, 便被氧化成高铁并形成氧化铁水合物(Fe2O3·3H2O)的黄棕色沉淀,暴露于空气的水中, 铁往往也以不溶性氧化铁水合物的形式存在。当pH值小于5时,高铁化合物可被溶解。因而铁可能以溶解态、胶体态、悬浮颗粒等形式存在于水体中, 水样中高铁和低铁有时同时并存。 二氮杂菲分光光度法可以分别测定低铁和高铁,适用于较清洁的水样;原子吸收分光光度法快速且受干扰物质影响较小。水样中铁一般都用总铁量表示。 一、二氮杂菲分光光度法 1. 本法适用于测定生活饮用水及其水源水中总铁的含量。 2. 钴、铜超过5mg/L,镍超过2mg/L,锌超过铁的10倍对此法均有干扰,饿、镉、汞、钼、银可与二氮杂菲试剂产生浑浊现象。 3.本法最低检则量为2.5μg, 若取50mL水样测定, 则最低检测浓度为0.05mg/L。 二、基本原理 在pH 3～9的条件下,低铁离子能与二氮杂菲生成稳定的橙红色络合物,在波长510nm处有最大光吸收。二氮杂菲过量时,控制溶液pH为2.9～3.5,可使显色加快。 水样先经加酸煮沸溶解铁的难溶化合物,同时消除氰化物、亚硝酸盐、多磷酸盐的干扰。加入盐酸羟胺将高铁还原为低铁,还可消除氧化剂的干扰。水样不加盐酸煮沸,也不加盐酸羟胺,则测定结果为低铁的含量。 三、仪器与试剂 （一）仪器 1．100mL容量瓶。 2．50mL容量瓶。 3．分光光度计。 （二）试剂 1．铁标准贮备溶液:称取0.7022g硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O],溶于70mL 20+50硫酸溶液中,滴加0.02mol/L 的高锰酸钾溶液至出现微红色不变,用纯水定容至1L。此贮备溶液1.00ml含0.100mg铁。 2．铁标准溶液(使用时现配):吸取10.00mL铁标准贮备溶液, 移入容量瓶中,用纯水定容至100mL。此铁标准溶液1.00mL含10.0μg铁。

线性扫描伏安法与循环伏安法实验

**大学本科实验报告专用纸 课程名称 仪器分析实验 成绩评定 实验项目名称 线性扫描伏安法与循环伏安法实验 指导教师 实验项目编号 实验项目类型 实验地点 学生姓名 学号 学院 系 化学系 专业 实验时间2015年11月13日下午～11月13日下午 温度 ℃湿度 一．实验目的 1.掌握线性扫描伏安法及循环伏安法的原理； 2.掌握微机电化学分析系统的使用及维护。 3.掌握利用线性扫描伏安法进行定量分析及利用循环伏安法判断电极反应过程。 二．实验原理 1. 线性扫描伏安法： 线性扫描伏安法是在电极上施加一个线性变化的电压，记录工作电极上的电解电流的方法。记录的电流随电极电位变化的曲线称为线性扫描伏安图。 ⑴可逆电极反应的峰电流如下： c v AD n i p 121351069.2?= 式中，n 为电子交换数；A 为电极有效面积；D 为反应物的扩散系数；v 为电位扫描速度；c 为反应物（氧化态）的本体浓度。当电极的有效面积A 不变时，上式可简化为：c Kv i p 21= 即峰电流与电位扫描速度v 的1/2次方成正比，与反应物的本体浓度成正比。这就是线性扫描伏安法定量分析的依据。 ⑵可逆电极反应，峰电位与扫描速度无关，nF RT E E p /1.121±= 电极反应为不可逆时，峰电位p E 随扫描速度v 增大而负（或正）移。 2. 循环伏安法： 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，所以称为循环伏安法。循环伏安法是电化学方法中最常用的实验技术，也是电化学表征的主要方法。循环伏安法有两个重要的实验参数，一是峰电流之比，二是峰电位之差。对于可逆电极反应，峰电流之比pa pc i i /（阴极峰电流pc i 与阳极峰电流pa i 之比）的绝对值约等于1。峰电位之差p E ?（阴极峰电位pc E 与阳极峰电位pa E 之差）约为60mV(25℃),即 nF RT E p /22.2=?。

华中师范大学等六校合编《分析化学》(下册)笔记和课后习题(含考研真题)详解(极谱法与伏安法)

第十四章极谱法与伏安法 14.1 复习笔记 一、极谱分析法的基本原理 1．极谱法的装置 图14－1 极谱分析基本装置 1—储汞瓶2—汞3—塑料管4—毛细管 5—试液6—电解容器7—甘汞电极 2．极谱波的形成 （1）极谱波 极谱波是指当外加电压变化，使被测溶液中某物质能在滴汞电极上发生还原或氧化时，记录下的电流－电压关系的曲线。

图14－2 镉离子极谱图 （2）极谱波的形成 ①残余电流部分（AB）； ②电流上升部分（BC）； ③极限电流部分（CD）。 （3）定量分析的基础——极限扩散电流 极限扩散电流是指在排除了其他电流的影响后，极限电流减去残余电流后的值；i d与被测物的浓度成正比。 （4）定性分析的依据——半波电位 半波电位是指当电流等于极限扩散电流的一半时相应的滴汞电极电位，符号为E1/2。 3．极谱过程的特殊性 （1）电极的特殊性 ①极谱法的基础 必须使滴汞电极在电解过程中完全极化，电流密度要小。 ②滴汞电极的优点 a．电极表面吸附杂质少，数据重现性好； b．在酸性溶液中可进行极谱分析；

c．金属与汞形成汞齐使金属离子更易电解析出； d．汞易提纯。 ③滴汞电极的缺点 a．汞易挥发且有毒； b．不能用于比甘汞电极正的电位； c．残余电流较大，限制了其测定的灵敏度。 （2）电解条件的特殊性 ①溶液保持静止，对流切向运动可以忽略不计； ②使用大量的支持电解质，电子迁移运动可以被消除。 二、极谱定量分析 1．扩散电流方程式 （1）Ilkovic方程 式中，i d为平均极限扩散电流（μA），z为电子转移数，D为扩散系数（cm2·s－1），m为汞滴流量（mg·s－1），t为测量时，汞滴周期时间（s），c为待测物浓度（mmol·L－1）。 （2）极谱定量分析方法的类型 ①标准曲线法 ②标准加入法 ③直接比较法