循环伏安法原理及结果分析

私人整理的循环伏安法相关常识

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。

循环伏安法原理及结果分析

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