电极材料具有更大的电位窗口有什么意义

核心提示就是说,实际的电极反应在进行的时候,会发生阴极电位比理论值低,阳极电位比理论值高的情况,这就叫做过电位.如果阴极析出的是氢气,就叫析氢过电位,析氧过电位也一样.过电位是由于电极的极化而产生的,就是说实际的电极反应已经偏离了理想的电极反应.析

就是说,实际的电极反应在进行的时候,会发生阴极电位比理论值低,阳极电位比理论值高的情况,这就叫做过电位.如果阴极析出的是氢气,就叫析氢过电位,析氧过电位也一样.过电位是由于电极的极化而产生的,就是说实际的电极反应已经偏离了理想的电极反应.

析氢过电位(一定程度上)可以用塔菲尔常数衡量,塔菲尔常数越大,过电位越大.常见金属塔菲尔常数较大的有Pb156,Hg141,Zn124,Sn120等.

详细的东西我分两部分讲

A电化学有一个很有名的方程叫Nernst(能斯特)方程,大意是电极的电位与电极周围的离子浓度有关,氧化形式的离子浓度越高,或还原形式的离子浓度越低,则电极的电位就越高,反之亦然

B实际的电极在工作过程中,会发生偏离理想电极模型的情况,这就叫极化电极的极化有两种:

1浓差极化由于实际电极反应要消耗附近的溶液的溶质(这是理想电极不考虑的),造成浓度下降,而溶液的浓度扩散不及时,导致电极周围溶液浓度下降对析氢电极(阴极),是氧化态浓度下降;对析氧电极(阳极),是还原态浓度下降于是由Nernst方程,析氢电位会下降,而析氧电位会上升

2活化极化由于电极反应并不是如理想中的那样迅速,所以当电位达到理论电位,电极反应的速率却仍然很慢要使速率达到可观的水平,必须升高电位,这就叫活化过电位,而这种效果在气体的析出上非常明显塔菲尔(Tafel)认为活化过电位η与电流密度i有η=a+blgi的关系,其中a,b叫塔菲尔系数不同金属的b值相差不大而a相差明显,因此常以a作为活化过电位大小的判据

由于过电位的存在,因此在实际的电解操作中,要把这些问题也考虑进去比如电解水,理论上O2/H2O的电位是123V,但实际上一般需要达到136V左右,这就是O2的析出存在活化过电位的结果

在同一电压窗口内加入不同量的同一元素氧化还原峰移动的原因

循环伏安测试中,电压窗口一般有负到正方向设置,以标准电化学出峰为例,正扫出峰是体系中还原态物质在工作电极表面发生电化学氧化是的峰电位和峰电流。负扫峰是体系中氧化态物质在工作电极表面发生电化学还原是的峰电位和峰电流。

线形扫面循环伏安曲线可也看成是CV曲线的一半。但是LSV部分正扫和负扫。

电压窗口还需自己摸索,先把电压窗口设大一点,比如0-2V,然后看曲线出峰位置,进而逐步缩小扫面电压窗口以节约测试时间。

完全不懂电化学的我,求助配合物的CV曲线的测试

性质导致。在同一反应条件下存在几种不同的还原剂且浓度相差不大时,当加入氧化剂时,还原性强的还原剂优先被氧化。同样存在几种不同的氧化剂且其浓度相差不大时,当加入还原剂时,氧化性强的氧化剂优先被还原。即强还原剂和强氧化剂优先发生反应。

“窗口”电压计算

你的工作站是啥牌子的,不同品牌的工作站操作上有些差别。

可采用三电极体系:绿色夹子和灰色夹子(感应电极)接工作电极WE;红色夹子接(对电极/辅助电极);白色夹子接参比电极RE。

两电极体系的话没有参比电极,两电极体系:绿灰夹子连接工作电极,红白夹子连接辅助电极。

三电极体系,工作电极连接你的材料,参比电极要靠近工作电极(最好用鲁金毛细管),对电极/辅助电极一般用铂片或石墨板。

首先选择电压窗口,从-1V到+15V,扫面速度可以从50mV/s开始,圈数先设置个10圈CV图形出来后,观察特征峰在哪里,把出峰位置的电压窗口记下。后面再扫CV可以把电压窗口缩小,只包含你需要的氧化还原峰即可。

电压窗口确定后,你可以调整扫描速度,比如40,30,20,10或5mV/s,峰越明显越好,扫速慢的话,电流会变小,但是小扫速下峰会很明显,不像高扫速下的大包一样。

确定扫速和电压窗口,就可以对比不同材料的CV啦。

CV曲线怎么分析,根据实际情况再说。

比较器输出电压不用计算,比较器输出电压要么为0V,要么为电源电压,就是芯片的电源电压。看你的输入在哪个端,是同相输入端,还是反相输入端,如果是同相输入端,当输入电压超过基准电压时,输出就翻转为电源电压,否则就基本为0V。如果同反相输入端,则相反,当输入电压超过基准电压时,输出就翻转为0V,低于基准电压时,输出就翻转为电源电压。

 
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