循环伏安法知识小结

合集下载

循环伏安法原理及结果分析精选文档

循环伏安法原理及结果分析精选文档

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。

循环伏安法原理及结果分析知识分享

循环伏安法原理及结果分析知识分享

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。

循环伏安法介绍全解[荟萃知识]

循环伏安法介绍全解[荟萃知识]

Fig.1 循环伏安法原理:(a) 循环电位扫描 (b) 循环伏安谱
精制内容
6
Fig.2 电解过程的伏安曲线
精制内容
7
电极表面的传质过程
电极表面存在三种传质过程, 分别是:
1) 扩散 2.)电迁移 3) 对流
若电解采用微铂电极为工作电极、 且溶液不充分搅拌时,会促使耗 竭区提前出现。这种现象称极化 现象。
形成峰2
精制内容
33
形成峰3
精制内容
34
• 再次阳极扫描时,对苯二酚又被氧 化为苯醌 ,形成峰4 ,而对-胺基 苯酚又被氧化为对-亚胺基苯醌, 形成与峰1完全相同的峰5。
精制内容
35
精制内容
24
可逆电极过程的循环伏安法曲线图
精制内容
25
对于部分可逆(也称准可逆)电极过程来 说,极化曲线与可逆程度有关,一般来
说, △Ep >59/n mV,且峰电位随电压扫
描速度ν的增大而变大,阴极峰变负,阳 极峰边正 。
ipc/ipa可能大于1,也可能小于或等于1,
仍正比于 。准可逆电极电程的循环伏 安法曲线如4.17B图所示
精制内容
9
(iii) Easy to remove diffusion
Hg microelectroladyeerson mercury drop surface
when the drop falls
(螺线管)
(聚氨酯)
0.05~ 0.5mm diameter
精制内容
(活塞)
(金属垫圈))
10
精制内容
精制内容
4
二、电解池的伏安行为
当外加电压达到镉离子的电解 还原电压时,电解池内会发生 如下的氧化还原反应。

化学实验报告——循环伏安法测乙酰氨基酚

化学实验报告——循环伏安法测乙酰氨基酚

循环伏安法测乙酰氨基酚一、实验目的和要求1、采用循环伏安法测定小儿泰诺糖浆中对乙酰氨基酚的浓度;2、学习用循环伏安法研究乙酰氨基酚的电化学氧化机理的方法。

二、实验内容和原理伏安分析法是一定电位下测量系统的电流,得到伏安特性曲线,根据伏安特性曲线进行定性定量分析的一种电化学方法。

物质的结构不同导致其氧化还原电位不同,这是伏安分析法定性分析的基础。

流过电极的电子数=参与反应的离子数×离子价态,i ∝反应物的数量∝反应物的浓度,这是伏安分析法定量分析的依据。

时间-电压曲线:电流-电压曲线:电极上所加电位称为激励信号。

如果电位激励信号为线性,则所获得的电流响应与电位的关系称为线性伏安扫描;如果电位激励信号是三角波信号,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。

循环扫描时,扫描电压呈等腰三角形。

如果前半部扫描(电压上升部分)为化合物在电极上被氧化的阳极过程,则后半部扫描(电压下降部分)为还原产物重新被还原的阴极过程。

因此.一次三角波扫描完成一个氧化过程和还原过程的循环,故称为循环伏安法。

两个峰电流值及其比值,两个峰电位值及其差值是循环伏安法中最为重要的参数。

阳极扫描峰值电位E ap与阴极扫描峰值电位E cp的差值(△E p)可以用来检测电极反应是否是能斯特反应。

当一个电极反应的△E p接近2.3RT/nF(59/n mV,25℃),以及氧化峰与还原峰电流值之比接近于1时,可以判断该反应为能斯特反应,即可逆反应。

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。

氧化峰电流与还原峰电流值的差距也反映了电极反应的可逆性。

一般地,利用不可逆波来获取电化学动力学的一些参数,如电子传递系数以及电极反应速率常数k ,电化学反应中的质子参与情况以及电催化问题等。

循环伏安法可以测定电活性物质的浓度,能够提供较多的有关电活性物质与电极表面发生电子转移的信息量,是研究电化学反应机理的最佳手段之一。

【干货】电化学基础测试知识系列(五):循环伏安法详解

【干货】电化学基础测试知识系列(五):循环伏安法详解

【⼲货】电化学基础测试知识系列(五):循环伏安法详解循环伏安法(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,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。

循环伏安技术因功能多样化⽽成为⼀种被电化学家⼴泛使⽤的技术,但是⼤部分时间是⽤于实验室级的元件上。

实际上,⼤的器件将使⽤成百上千安培的⾮常⼤的电流,这在技术上难以处理。

在实验室级别或材料研究级别中,循环伏安是⼀种精确的技术。

它可以:1)定性和半定量研究;1)通过⼤范围的扫描速率扫描动⼒学分析;3)决定电压窗⼝。

1. 极化曲线和循环伏安的区别(什么是循环伏安?)线性伏安测试技术即电位随着时间线性的变化,从⽽测量电流随电压变化的过程。

⼀般把线性伏安技术分为两类:当扫速⾜够慢时,电极表⾯基本处于稳态,这时我们把电流随电压的响应称为稳态极化曲线,简称极化曲线,此时的电流为法拉第电流;当扫速较快时,电极表⾯处于暂态,我们将其称为伏安曲线,此时的电流包括法拉第和⾮法拉第电流。

这两者的响应是不同的(如图1),在电化学测试过程中有着不同的应⽤。

如果把伏安曲线的输⼊信号改成循环三⾓波,那么其响应就称为循环伏安曲线(如图2)。

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扫描时,还原产物⼜会重新再电极上氧化,产⽣氧化波。

第五章伏安法测电阻与等效电路知识点总结及练习

第五章伏安法测电阻与等效电路知识点总结及练习

伏安法测电阻与等效电路 姓名:知识点一:伏安法测电阻试验原理 根据欧姆定律U R I=,用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求得这段导体的电阻。

此法叫“伏安法”实验器材 电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干 实验电路图实验步骤 ①按实验原理图正确连接实验电路②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P 的位置,使电阻两端的电压分别为U 1、U 2、U 3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I 1、I 2、I 3,分别填入设计的表格中。

③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R 1、R 2、R 3,求出它们的平均值R=(R 1+R 2+R 3)/3注意事项 ①器材的选取:电压表、电流表所选用量程要大于电路中的最大电压及电流;滑动变阻器的规格应按照电路中可能出现的最大电流选择。

②连接电路时:按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则,将它们正确地连入电路,在连接的过程中,开关要断开。

③进行实验时:闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处。

④滑动变阻器的作用:A.保护电路B.改变导体两端的电压及电路中的电流以实现多次测量求平均值知识点二:电流表内接与外接的比较比较项目 电流表内接法 电流表外接法电路 误差原因由于电流表内阻的分压作用,电压表的测量值偏大 由于电压表内阻的分流作用,电流表测量值偏大 测量结果 U R I =测=R x +R A >R x 测量值偏大,R x 比R A 大得越多,误差越小 U R I=测==R v 与R x 并联的总电阻<R x 测量值偏小,R v 比R x 大得越多误差越小适用条件 R x >R A ==(大电阻) R x <R v=====(小电阻)俗称“内大外小”被测电阻很大用内接法测量,测量值偏大。

被测电阻很小用外接法测量,测量值偏小。

知识点三:伏安法测小灯泡电阻原理U R I =,伏安法,同上 实验所需器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干原理图 图像注意事项①将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来,以便最后分析和总结。

循环伏安法原理及结果分析复习课程

循环伏安法原理及结果分析复习课程

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。

循环伏安法原理及结果分析

循环伏安法原理及结果分析

实验操作步骤
配置电解质溶 液
组装循环伏安 法实验装置
设定实验参数
开始实验并记 录数据
分析实验结果
实验过程中的注意事项
确保电极的清洁度,避免污染 和干扰
控制好扫描速率,避免过快或 过慢影响实验结果
选择合适的电解质和参比电极, 保证实验的准确性和可靠性
注意实验环境的温度和湿度, 避免影响实验结果
实验数据的记录与处理
循环伏安法的应用范围
电化学反应:可用于研究电化学反应的动力学过程和机理
氧化还原反应:可用于研究氧化还原反应的机理和动力学参数
电池性能测试:可用于评估电池的电化学性能和反应机理 电镀和金属表面处理:可用于研究电镀和金属表面处理的电化学过程和机 理
循环伏安法的优缺点
优点:能够同时研究电 极的氧化还原过程,可 以用于电化学反应的动 力学研究
循环伏安法的原理
循环伏安法是一种电化学分析方法,通过循环扫描电极电位来研究电极反 应的可逆性和反应机理。
在循环伏安法中,电极电位在一定范围内循环变化,从而得到电流随电位 变化的曲线,即循环伏安曲线。
通过循环伏安曲线的形状和变化规律,可以判断电极反应的可逆性、反应 机理以及反应速率常数等参数。
循环伏安法在电化学、电分析化学、环境科学等领域具有广泛的应用价值。
记录实验过程中的电压、电流数据 对数据进行处理,绘制电压电流曲线 分析曲线特征,确定电极反应过程 根据数据处理结果,得出结论并解释原因
Part Four
循环伏安法结果分 析
结果分析的方法
峰电流和峰电 位的计算
峰电流和峰电 位的变化规律
峰电流和峰电 位的影响因素
结果分析的注 意事项
结果分析的步骤
Part Six
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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1ﻫ2.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、ﻫ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。

ﻫ2: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
标轴。

循环伏安测试得原理:
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)正得多得起始电势(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(φ
后,又改为反向扫描。

3ﻫ、随着电极电势逐渐变正,电极附近可氧r)
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”。

循环伏安得其它应用ﻫ(1)电极可逆性得判断循环伏安法中电压得扫描过程包括阴极与阳极两个方向,因此从所得得循环伏安法图得氧化波与还原波得峰高与对称性中可判断电活性物质在电极表面反应得可逆程度、若反应就是可逆得,则曲线上下对称,若反应不可逆,则曲线上下不对称、
(2)电极反应机理得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
及生物物质得氧化还原机理研究很有用。

ﻫ测试得时候,以等腰三角形得脉冲电压加在工作电极上,得到得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,完成一个还原与氧化过程。

循环,
您好,循环伏安法就是一种测试方法,不就是电镀得一种手段。

ﻫ循环伏安一般就是给电极施加恒定扫描速度得电压持续得观察电极表面电流与电位得关系,可以用来表征电极表面发生得反应以及探讨电极反应得机理、ﻫ而电镀就是给电极施加恒定得电流使得金属离子在镀件表面沉积,现在常见得电镀锡、电镀铜、电镀锌、电镀镍、电镀铬与电镀贵金属等。

您说得电镀铂就就是贵金属一种、
所以说,两者没有必然得关系。

一般就是先进行电镀,然后进行循环伏安表征。

这可能就是她们之间得一点联系吧。

这就是电分析方面得,标准曲线还就是通过紫外或者红外等其她手段测量比较好,通过CV测量得话,得需要做一批不同浓度得CV曲线,通过曲线特征峰得积分面积从而确定浓度与峰面积之间得关系,然后绘制出标准曲线。

这样就可以用来测定未知物得浓度了!
物理吸附就是通过范德华力之间作用得,不能通过CV曲线来测量。

化学吸附就是分子之间得相互作用,就是可以通过CV曲线测量得。

一般得,如果峰值电流与浓度之间呈现线性关系,则可以认为就是化
学吸附。

当然通过特征峰分析也就是可以得。

希望能对您有帮助,您可以查瞧一些电化学测量方面得书籍。

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

循环伏安法,这里有篇很好得综述介绍,我这里再把链接发下,这就是前不久有站友问到这个问题我发上来得,链接就是:。

相关文档
最新文档