仪器分析实验 循环伏安法测定电极反应参数 2015年6月2日

1 循环伏安法测定电极反应参数

开课实验室:环境资源楼313

【实验目的】

1、 了解循环伏安法的基本原理、特点和应用;

2、 及电化学工作站的基本操作方法;

3、 掌握循环伏安法的实验技术和有关参数的测定方法;

4、 掌握分析循环伏安曲线的基本过程。

【基本原理】

• 原理概述:循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法,虽然很少用于定量分析,但可用于电极反应的性质、机理和电极过程动力学参数的研究。

• 伏安分析法:电化学分析方法中,以测量电解过程中所得电流-电位(电压)曲线进行测定的方法。按施加激励信号的方式、波形及种类的不同。

• 线性扫描伏安法:向工作电极和对电极上施加一个随时间线性变化的直流电压(如图1),记录电流-电势曲线(图2)进行的分析方法。

• 线性扫描伏安法:向工作电极和对电极上施加一个随时间线性变化的直流电压(如图1),记录电流-电势曲线(图2)进行的分析方法。

图1 线性扫描伏安法E-t 关系曲线 图2 线性扫描伏安法i-E 关系曲线

• 循环伏安法: 原理:将线性扫描电位扫到某电位E m 后,再回扫至原来的起始电位值E i ,电位与时间的关系如图3所示,

并循环往复。电流电压曲线(即循环伏安图)包括两个分支,前半部分电位向阴极方向扫描,氧化态物质O 在电极上还原:

O + ne - → R

后半部分电位向阳极方向扫描,电位方向逆转,还原产物R 又会重新在电极上氧化:

R → O + ne -

一个三角波扫描,可以完成还原与氧化两个过程,记录出如图4所示的循环伏安曲线。

图3 循环伏安法E-t 关系曲线 图4 循环伏安法i-E 关系曲线