CHI电化学分析仪使用说明

•脉冲周期（时间值）
•稳定时间
•灵敏度 •信号初始化时保持开路？
时间
脉冲周期
可选极谱法模式
3.2.2.10 Square Wave Voltammetry（方波伏安法）
方波伏安法简称SWV，其 参数设置由上至下依次为：
•初始电位
•终点电位 •阶跃高度（电位值）
方波伏安法中电位与时间的关系如 下图：
3.系统界面介绍
3.1界面组成及使用方法
菜单 栏 数据处理平 台 工具 栏
CHI系统是多文档界面， 可同时处理多组实验数据。
状态 栏
3.2菜单功能介绍





源自文库




File(文件)菜单主要处理文件的新建、打开、存储、删除、转换为文本文件和打印图 形数据等功能； Setup(设置)菜单主要处理实验技术选择、试验参数设定、系统设置和硬件测试等功 能； Control(控制)菜单主要处理试验过程的控制功能，包括运行试验、暂停/继续试验、 反转扫描极性、反复运行试验、终止试验等； Graphics(图形显示)菜单处理实验数据的显示功能，包括当前数据作图、数据重叠/ 平行显示、局部放大、手工报告结果、图形的颜色字体设置等； Dataproc(数据处理)菜单主要完成实验数据的进一步处理，包括平滑、插值、修改 或删除数据点、背景扣除、基线校正、信号平均、数学运算等； Analysis(分析)菜单主要用于数据的分析，包括校正曲线、标准加入法、数据文件分 析报告、时间依赖关系等； Sim(模拟)菜单可实现对给定反应机理的循环伏安法进行数字模拟； View(看)菜单用于对界面显示方式的控制，并可显示单前任务的相关信息； Window(窗口)菜单用于对工作区域现有数据的显示方式的控制； Help(帮助)菜单包含系统提供的帮助文件和设备供应商的一些信息。
Print Setup：打印设置；
Send：发送电子邮件； Exit：退出系统
最近打开过的文件
返回
3.2.2 Setup（设置）菜单
Techique：选择实验技术；
Parameters：设置试验参数；
System：系统设置； Hardware Test：硬件测试。
共有 29 种
3.2.2.1 Cyclic Voltammetry（循环伏安法）
2.2系统参数设定
单击 Setup/System 菜单进入 系统参数设定
通信端口设定：一般选择Com1口， 当Com1口被其他设备占用时，可尝 试使用Com2口及其他接口。 电压坐标轴正方向的 位置（左/右）
交流电 频率 电流坐标轴正方向的 位置（上/下） 极化电流的正方向 （阴极/阳极） 清除ADC 校准系数 保存数据 文件大小 保存时同 保存备份 时保存文 系统数据 本文件
List Data File：将文件数据列表，选定要列表的文件 后，系统将把文件的数据转换为文本格式显示出来。
Convert to Text：将选定的数据文 件转换为同文件名的文本文件；
文件1-1-1.bin和转换 的文本文件1-1-1.txt
Text File Format：设置文本文件格式格式。
电 位 初始电位 脉冲周期 阶跃高度 时间 脉冲宽度 振幅
•取样间隔（电位值） •脉冲周期（时间值） •稳定时间 •灵敏度
可选极谱法模式
终点电位
3.2.2.8 Normal Pulse Voltammetry（常规脉冲伏安法）
常规脉冲伏安法简称NPV， 其参数设置由上至下依次为：
•初始电位
•终点电位 •阶跃高度（电位值）
包含内容 XY轴 数据 的间 隔方 式
数据点的 时间间隔
Import Text File：将选定的文本文 件以图形方式显示在当前任务界面 中（未保存）；
导入文本文件1-1-1.txt 后显示其图形数据
3.2.1 File（文件）菜单
Print：打印当前图形数据，为了能打印出 完整数据，系统要求将打印机纸张方向设 为横向； Print Multiple Files：打印多个文件，按下 Ctrl 键进行多选，也可按下Shift 键进行多 选； Print Preview：打印预览；
差分常规脉冲伏安法简称DNPV，其 参数设置由上至下依次为： •初始电位 •终点电位 •阶跃高度（电位值） •振幅（电位值） •第一脉冲宽度（时间值） •第二脉冲宽度（时间值） •取样间隔（电位值）
常规脉冲伏安法中电位与时间的关系如下图：
电 位 阶跃高度 初始电位 第二脉 第一 冲宽度 脉冲 宽度 振幅 终点电位
循环伏安法简称CV，其需要 设定的参数由上到下依次为：
•初始电位 •上限电位 •下限电位 •初始扫描方向 •扫描速率
•扫描段数
•取样间隔（电位值） •稳定时间 •灵敏度
3.2.2.1 Cyclic Voltammetry（循环伏安法）
•扫描速率小于0.01V/s时自动设定 分辨率
•扫描完整的循环 •扫描速率小于0.5V/s时启用附属 记录器？ •扫描速率小于0.5V/s时使用高溶 解度的ADC系数？
循环伏安扫描中电位随时间的关系如 图1或图2，具体由初始扫描方向决定。
上限电位 电 位 电 位 下限电位 段2 图1 段3 时间 初始电位 下限电位 段1 段2 图2 段3 时间 上限电位
初始电位
段1
3.2.2.2 Linear Sweep Voltammetry（线性扫描伏安法）
线性扫描伏安法简称LSV，其需要设定的 参数由上到下依次为：
初始电位 时间
3.2.2.3 Staircase Voltammetry（阶梯波伏安法）
阶梯波伏安法简称SCV，其 参数设置由上至下依次为：
•初始电位
•终点电位 •阶跃高度（电位值）
•扫描段数 线性扫描伏安法中电位与时间的 关系如下图：
终点电位 电 位 初始电位 段1 段2 时间
•取样间隔（电位值） •阶梯宽度（时间值）
如果显示“Link Failed” 提示信息，请检查：
1、仪器电源是否打开；
2、通信电缆是否连接 良好；
3、Com口共享是否有 冲突；
4、关掉仪器和计算机 电源并重新启动，消除 静电干扰； 5、与设备供应商联系。
2.4初步测试
找一个100K欧姆（1%精度）的电阻，将辅助电极（红色夹头） 和参比电极（白色夹头）同时夹在电阻的一端，将工作电极（绿 色夹头）夹在电阻的另一端； 在Setup菜单中单击Technique命令，选择Cyclic Voltammetry（循 环伏安法）； 在Setup菜单中单击Parameters命令，将Init E 和High E 都设定为 0.5V，Low E 设定为-0.5V，Sensitivity 设定为1.0e-006 A/V。 在Control菜单中单击Run命令，运行初步测试。 正确结果如下图所示，如结果不正确要与设备供应商联系调换设备。
•脉冲宽度（时间值）
常规脉冲伏安法中电位与时间的关 系如下图：
电 位 阶跃高度 初始电位 脉冲周期 时间 终点电位 脉冲宽度
•取样间隔（电位值） •脉冲周期（时间值）
•稳定时间
•灵敏度
可选极谱法模式
3.2.2.9 Differential Normal Pulse Voltammetry （差分常规脉冲伏安法）
•灵敏度
•自动灵敏度
3.2.2.5 Chronoamperometry（计时电流法）
计时电流法简称CA，其需要设定的参 数由上到下依次为：
•初始电位 •上限电位
•下限电位
•初始阶跃方向 •阶梯波数量 •脉冲宽度
•取样间隔（电位值）
计时电流法中电位与时间的关系如下图：
上限电位 电 位 初始电位 阶梯1 脉冲宽度 脉冲宽度 下限电位 阶梯2 阶梯3 时间 上限电位
•稳定时间
•灵敏度
可选极谱法模式
3.2.2.4 Tafel Plot（Tafel图）
Tafel图简称TAFEL，其参数 设置由上至下依次为：
•初始电位
•终点电位 •扫描段数
•在终止电位的保持时间 Tafel图中电位与时间的关系如下 图：
终点电位 电 位 初始电位 段1 保持时间 段2 时间
•扫描速率 •稳定时间
•稳定时间 •灵敏度 •扫描速率小于0.5V/s时启用附属记录 器？
3.2.2.6 Chronocoulometry（计时电量法）
计时电量法简称CC，其需要 设定的参数由上到下依次为： •初始电位 •终点电位
•阶梯波数量
•脉冲宽度
计时电量法中电位与时间的关系如下图：
终点电位 电 位 脉冲宽度 初始 电位 阶梯1 脉冲宽度 初始电位 阶梯2 阶梯3 终点电位
CHI电化学分析仪/工作站
1.仪器介绍
1.1仪器组成


仪器由机体、电源线、数据线、电极线 和软件盘组成； 电极线有四个接头，可用于2、3、4电极 体系；包括： 工作电极（绿色夹头） 感受电极（黑色夹头） 参比电极（白色夹头） 辅助电极（红色夹头）
1.2仪器接口示意图
电源开关 接地 RDE 信号 风扇
3.2.1 File（文件）菜单
New：新建一个任务； Open：打开一个已存储的任务； Close：关闭当前任务； Save As：保存当前任务，可使用当前文件名， 也可以另外命名，但末尾要加.bin的扩展名，否 则系统会提示错误； Delete：删除所选文件； Retrive：在运行中备份实验数据，适合运行时间 很长的试验； Update Instrument Program：更新仪器闪存中 的程序软件

2.5使用中的注意事项



仪器的电源应采用三相线，并要求接地良好； 仪器不宜经常开关，无人看守时建议关机； 使用温度15~28度，此温度范围外工作会造成 漂移，并影响仪器寿命； 电极夹头长时间使用造成脱落，可自行焊接， 但注意夹头不要和同轴电缆外的网状屏蔽层短 路； 风扇噪音不会造成仪器损坏，但噪音太大应予 以更换，更换时要使用同样大小同样电压的直 流风扇。
•初始电位 •终点电位
•扫描速率
•取样间隔(电位值) •稳定时间 •灵敏度
线性扫描伏安法中电位与时间的关 系如下图：
电 位 终点电位
•将开路电压作为中心
•扫描速率小于0.01V/s时自动设定灵敏度 •扫描速率小于0.5V/s时启用附属记录器？ •扫描速率小于0.5V/s时使用高溶解度的 ADC系数？
阶跃高度 电 位 初始 电位 终点 电位
•振幅（电位值） •频率 •稳定时间 •灵敏度
振幅
1/频率 时间
3.2.2.11 A.C. Voltammetry（交流伏安法）
[including phase-selective（含相敏交流）]
交流伏安法简称ACV，其参数设置 由上至下依次为： •初始电位 •终点电位 •阶跃高度（电位值） •振幅 •频率 •取样周期（时间值） •稳定时间 交流伏安法中电位与时间的关系如下图：
界 面 模 式
当前数据 被覆盖时 提示
2.3硬件测试
单击 Setup/Hardware Test菜 单进入 硬件检测
如果已经清除了ADC校 准系数会出现要求重新 建立校准系数的提示 按确定键继续进行
出现标准系数建立成功的提示后， 按确定键继续进行，系统进入硬 件测试。
硬件测试成功后 会显示测试结果
2.仪器的安装和使用
2.1硬件安装

电源线接电源插座和仪器电源插孔。 使用串行数据线时数据线接控制计算机 的COM口和仪器串行通信口；也可以使 用USB线连接计算机和仪器传输数据。
电源 计 算 机
2.2系统参数设定
双击CHI软件的 图标运行软件
2.2系统参数设定
打开CHI软件后 系统会自动新建一 个“untitled”的任 务。
USB接口
电源线接口串行通信口 电解池控制
电极
1.3仪器性能



控制电位范围：-10V~+10V 电流范围：-250mA~+250mA 上升时间：<2μS 适用体系：2、3、4电极体系 电位分辨率：0.1mV 主采样速率：500KHz 灵敏度：0.1~10-12 A/V 共34档 电流下限：<50pA 具有电流、电位自动或手动滤波功能，自动或手动IR 补偿功能，自动调零功能等。
•取样间隔（电位值）
•稳定时间
•灵敏度
时间
3.2.2.7 Differential Pulse Voltammetry（差分脉冲伏安法）
差分脉冲伏安法简称DPV，其 参数设置由上至下依次为： •初始电位 •终点电位 •阶跃高度（电位值） •振幅（电位值） •脉冲宽度（时间值） 差分脉冲伏安法中电位与时间的关 系如下图：