循环伏安法概述

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循环伏安法概述

循环伏安法概述

伏安分析法是在一定电位下测量体系的电流,得到伏安特性曲线。根据伏安特性曲线进行定性定量分析。所加电位称为激励信号,如果电位激励信号为线性电位激励,所获得的电流响应与电位的关系称为线性伏安扫描;如果电位激励信号如图1.14(左)那样的三角波激励信号,所获得的电流响应与电位激励信号的关系称为循环伏安扫描。正向扫描时,电位从E1扫到E2,即从-0.2扫到0.2V vs SCE。电位辐值为0.4V。反扫时电位从E2扫到E1(从0.2到-0.2 V vs SCE)。Ecp, Eap, 分别为阴极峰值电位与阳极峰值电位。Icp, Iap分别为阴极峰值电流与阳极峰值电流。这里P代表峰值,a代表阳极,c代表阴极。循环伏安扫描时的电位范围确定的基本要求是建立在对背景(电化学窗口)扫描的基础上的(图1.14中曲线2)。换句话说,背景扫描应为一条稳定的基线。基线的特征应主要表现为电极表面的电容特性。它与电极的性质,表面粗糙度,电极表面积以及设定的灵敏度相关。

可逆体系下的循环伏安扫描

Fe(CN)63-与Fe(CN)62-是典型可逆的氧化还原体系。图1.15是Fe(CN)63-在金电极上典型的循环伏安扫描曲线。电位激励信号为三角波信号。E1与E2分别为

0.8, -1.2 V vs SCE,电位辐值为1.0V。E c p, E a p, 分别为阴极峰值电位与阳极峰值

电位。I c p, I a p分别为阴极峰值电流与阳极峰值电流。确定峰值电流的方法可以采用切线法。

正扫时(向左的扫描)为阴极扫描:

Fe(CN)63- + e-= Fe(CN)62-(1.23)反扫时(向右的扫描)为阳极扫描:

Fe(CN)62- - e-= Fe(CN)63-(1.24)

在该电极体系中,式(1.23)与式(1.24)还原与氧化过程中的电荷转移的速率很快,电极过程可逆。这可以从伏安图中还原峰值电位与氧化峰值电位之间的距离得到判断。一般地,阳极扫描峰值电位Eap与阴极扫描峰值电位Ecp的差

值(DEp)可以用来检测电极反应是否是Nernst反应。当一个电极反应的DEp 接近2.3 RT/nF (或59/n mV,25°C)时,我们可以判断该反应为Nernst反应,即是一个可逆反应。从图1.15左图可见,DEp相差接近于59 mV,还原电流与氧化电流增加较快。这是因为,在阴极过程中,Fe(CN)63-获得电子还原成Fe(CN)62-的速度较快,电极表面Fe(CN)63-离子浓度迅速降低,反应电流迅速增加。由于反应电流增加的较快导致电极表面Nernst层恢复Nernst平衡的倾向增加,在阴极扫描中出现峰值电流及峰值电位。当反向扫描时,在电极表面产物Fe(CN)62-离子的浓度接近于反应离子Fe(CN)63-的初始浓度。换句话说,反扫描所获得伏安扫描曲线相当于在与Fe(CN)63-初始浓度相同的Fe(CN)62-离子的阳极伏安扫描。于是阴极波与阳极波基本上是对称的。伏安扫描曲线可以作半微分处理,得到伏安曲线灵敏度有较大的提高(图1.15右图)。

所谓电极反应可逆体系是由氧化还原体系,支持电解质与电极体系构成。同一氧化还原体系,不同的电极,不同的支持电解质,得到的伏安响应不一样。因此,寻找合适的电极,支持电解质,利用伏安分析方法进行氧化还原体系的反应粒子浓度以及该体系的电化学性质研究是电分析化学重要任务。

图1.15 Fe(CN)63-在金电极上的循环伏安扫描(左)及半微分扫描(右)。

Fe(CN)63-:25mM; KNO3 1M。扫描速度:20mV/s。

图1.15伏安扫描图谱中的电化学响应来源于铁中心离子的氧化还原。铁离子在溶液中的形态不同,所获得的伏安响应不同。例如当铁的活性中心处于细胞色

素C(一种生物体系中的电子传递蛋白)中时,伏安响应将发生变化

(图.16)。

图1.16 细胞色素C在PGE电极上的循环伏安扫描。

从内到外扫描速度为:1, 5, 10 mVs-1。

从图1.15到图1.16,我们可以看到铁在不同的状态下伏安图谱是不一样的。前者是一种配合物状态;后者是铁活性粒子与蛋白质的相互作用。实际上不同的蛋白质结构,尽管都含有铁活性中心,其伏安图谱是不一样的。例如血红蛋白,肌红蛋白与细胞色素C都含有铁活性中心,但其伏安行为是不同的。对于同一种蛋白,不同构象,伏安行为也不同。因此,伏安分析方法不仅可以用来分析不同的电子传递蛋白,而且可以用来分析不同蛋白质构象情况下的电子传递行为。

不可逆体系下的循环伏安扫描

当电极反应不可逆时,氧化峰与还原峰的峰值电位差值相距较大。相距越大不可逆程度越大(图1.17)。一般地,我们利用不可逆波来获取电化学动力学的一些参数,如电子传递系数a以及电极反应速度常数k等。这部分内容请参考有关参考文献(如A.J. 巴德,L.R. 福克纳,电化学方法原理与应用化学工业出版社,1986)。

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

循环伏安法原理及结果 分析精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

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的显着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线持续波动的现象; 3 数据挖掘 电压从负到正可以看作是正扫为阳极氧化过程,对应氧化峰;反之为负扫阴极还原过程,对应还原峰。

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

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 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

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。

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

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。

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。

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

循环伏安法 原理: 循环伏安法(CV )是最重要的电分析化学研究方法之一。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 研究领域被广泛应用。 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(监测工作电极的电势),一支辅助(对)电极。外加电压加在工作电极与辅助电极之间,反应电流通过工作电极与辅助电极。 对可逆电极过程(电荷交换速度很快),如一定条件下的Fe(CN)63-/4-氧化还原体系,当电压负向扫描时,Fe(CN)63- 在电极上还原,反应为: Fe(CN)63-+e - → Fe(CN)64- 得到一个还原电流峰。当电压正向扫描时,Fe(CN)64-在电极上氧化,反应为: Fe(CN)64- - e - → Fe(CN)63- 得到一个氧化电流峰。所以,电压完成一次循环扫描后,将记录出一个如图2所示 的氧化还原曲线。扫描电压呈等腰三角形。如果前半部扫描(电压上升部分)为去极 化剂在电极上被还原的阴极过程,则后半部扫描(电压下降部分)为还原产物重新被氧化的阳极过程。因此.一次三角波扫描完成一个还原过程和氧化过程的循环,故称为循环伏安法。 应用领域: 循环伏安法能迅速提供电活性物质电极反应的可逆性,化学反应历程,电活性物质的吸附等许多信息。循环伏安法可用于研究化合物电极过程的机理、双电层、吸附现象和电极反应动力学.成为最有用的电化学方法之一。 如通过对未知研究体系的CV 研究,可以获研究对象的反应电位或和平衡电位, 估算反应物种的量,以及判断反应的可逆性。 电化学反应中物种反应的量可以依据Faraday 定律估算,, 其中m 为反应的摩尔量, n 为电极反应中的得失电子数,F 为 图2 氧化还原cv 曲线图 图1 cv 图中电势~时间关系

《仪器分析》实验教学大纲 编写:胡继勇 审核: 《仪器分析实验》是化学工程与工艺专业与《仪器分析》理论课程同步且紧密联系的实验课程。本课程的任务是培养学生的手、观察、记忆、思维、想象和表达等能力,促进学生的全面发展。具体到教学内容上则是重在使学生掌握常用分析仪器的基本原理、基本操作及应用等,掌握仪分析中处理数据的基本方法,了解仪器分析领域的最新发展动向及其趋势,巩固课堂所学理论知识,培养学生发现、分析、处理、解决问题的能力,加强学生素质教育,激发学生的创新精神,把学生培养成为适应社会发展要求的新型人才。 二、课程实验教学目的与要求 1、实验教学目的 通过仪器分析实验,使学生加深对有关仪器分析方法基本原理的理解,掌握仪器分析实验的基本知识和技能;学会正确地使用分析仪器;合理地选择实验条件;正确处理数据和表达实验结果;培养学生严谨求是的科学态度、勇于科技创新和独立工作的能力。 2、实验教学要求 通过本课程教学,要求学生对常用的仪器分析方法,如红外光谱法、原子吸收光谱法、分子荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法、气象色谱法、液相色谱法、电位分析法等方法的基本原理、仪器结构有比较深入的了解,基本掌握各种常用仪器的使用和操作方法,初步学会测试结果的分析处理和误差评估,并使学生的分析问题和独立解决实际问题的能力得到提高,扩大学生对仪器分析方法的知识面。 三、实验项目 实验一、 邻二氮菲分光光度法测定水中总铁 一、目的要求 1. 学习测定实验条件的方法和测定铁的分光光度法。 2. 掌握721型分光光度计的使用方法。 二、实验原理 根据朗伯-比尔定律,用紫外分光光度法可方便的测定在该光谱区域内有简单吸收峰的某一物质含量。若有两种不同成分的混合物共存,但一种物质的存在并不影响另一共存物的光吸收性质,则可以利用朗伯-比尔定律及吸光度的加合性,通过解联立方程组的方法对共存混合物分别测定。 紫外-可见吸光光谱法又称紫外-可见分光光度法,是以溶液中物质分子对光的选择性吸收为基础而建立起来的一类分析方法。紫外-可见吸收光谱的产生是由于分子的外层电子跃迁的结果,但是电子能级跃迁的同时,不可避免地亦伴随有分子振动能级和转动能级的跃迁,因此,紫外-可见吸收光谱为带光谱。 紫外-可见吸收光谱法进行定量分析的依据是朗伯-比尔定律,其数学表达式为: 0 lg I A I == εbc

循环伏安法原理及应用小结 1电化学原理 1、1电解池 电解池就是将电能转化为化学能得一个装置,由外加电源,电解质溶液,阴阳电极构成。 阴极:与电源负极相连得电极(得电子,发生还原反应) 阳极:与电源正极相连得电极(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)正得多得起始电势(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得浓度逐渐下降,因此向电极表面得流量与电流就增加。当O得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,电极附近可氧化得R粒子得浓度较大,在电势接近并通过(φ平)时,表面上得电化学平衡应当向着越来越有利于生成R得方向发展、于就是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得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2CBZ得循环伏安扫描图 图2所示CV扫描结果为研究电极上产生得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) 所有得电位数值都就是相对于氢离子得电位值,规定在标准情况下,氢离子得电位为0、当恒电位仪向工作电极提供负得电位时,其电源连接情况如图1所示,即工作电极与电源得负极相连,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,我没瞧明白,请翟老师帮我瞧瞧。 2)纵坐标所示电流为工作电极上通过得电流,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得现象; 3数据挖掘

电化学部分练习题 一、选择题 1.在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是( ) A.防止在溶液中产生对流传质 B.有利于在电极表面建立扩散层 C.使溶解的气体逸出溶液 D.使汞滴周期恒定 2.在下列极谱分析操作中哪一项是错误的? ()A.通N2除溶液中的溶解氧 B.加入表面活性剂消除极谱极大 C.恒温消除由于温度变化产生的影响 D.在搅拌下进行减小浓差极化的影响 3.平行极谱催化波电流比其扩散电流要大,是由于( ) A.电活性物质形成配合物, 强烈吸附于电极表面 B.电活性物质经化学反应而再生, 形成了催化循环 C.改变了电极反应的速率 D.电极表面状态改变, 降低了超电压 4.确定电极为正负极的依据是()A.电极电位的高低B.电极反应的性质 C.电极材料的性质D.电极极化的程度 5.催化电流和扩散电流的区别可以通过电流随汞柱高度和温度的变化来判断,催化电流的特征是( ) A.电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较大 B.电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较小 C.电流不随汞柱高度变化也不随温度而变化 D.电流随汞柱高度变化, 随温度变化也较大 6.在1mol/LKCl支持电解质中, Tl+和Pb2+的半波电位分别为-0.482V和-0.431 V, 若要同时测定两种离子应选下列哪种极谱法? ( ) A.方波极谱法B.经典极谱法 C.单扫描极谱法D.催化极谱法

7.极谱定量测定的溶液浓度大于10-2mol/L时,一定要定量稀释后进行测定,是由于( ) A.滴汞电极面积较小 B.溶液浓度低时, 才能使电极表面浓度易趋于零 C.浓溶液残余电流大 D.浓溶液杂质干扰大 8.在单扫描极谱图上,某二价离子的还原波的峰电位为-0.89V,它的半波电位应是( ) A.-0.86V B.-0.88V C.-0.90V D.-0.92V 9.金属配离子的半波电位一般要比简单金属离子半波电位负,半波电位的负移程度主要决定于( ) A.配离子的浓度B.配离子的稳定常数 C.配位数大小D.配离子的活度系数 10.某有机化合物在滴汞上还原产生极谱波R+nH++ne-RHn请问其E 1/2( ) A.与R的浓度有关B.与H+的浓度有关 C.与RHn的浓度有关D.与谁都无关 11.若要测定1.0×10-7 mol/LZn2+,宜采用的极谱方法是()A.直流极谱法B.单扫描极谱法C.循环伏安法D.脉冲极谱法 12.循环伏安法在电极上加电压的方式是()A.线性变化的直流电压B.锯齿形电压 C.脉冲电压D.等腰三角形电压 13.电解时,由于超电位存在,要使阳离子在阴极上析出,其阴极电位要比可逆电极电位()A.更正B.更负C.者相等D.无规律 14.pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于( ) A.外玻璃膜表面特性不同 B.外溶液中H+浓度不同 C.外溶液的H+活度系数不同 D.外参比电极不一样 15.平行催化波的灵敏度取决于( ) A.电活性物质的扩散速度 B.电活性物质速度 C.电活性物质的浓度

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