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循環(huán)伏安的測(cè)試時(shí)有什么原因會(huì)影響測(cè)試結(jié)果,？
閱讀：7664 發(fā)布時(shí)間：2019-10-15
循環(huán)伏安是一種很有用的電化學(xué)研究方法,，可用于電極反應(yīng)的性質(zhì),、機(jī)理和電極過程動(dòng)力學(xué)參數(shù)的研究。對(duì)于一個(gè)新的電化學(xué)體系,，研究方法往往是循環(huán)伏安法,。由于受影響因素較多，該法一般用于定性分析,，很少用于定量分析,。
對(duì)于電雙層電容主導(dǎo)的體系，當(dāng)我們進(jìn)行循環(huán)伏安（CV）測(cè)試時(shí),，有時(shí)會(huì)得到奇怪的錯(cuò)誤結(jié)果,。是什么原因會(huì)影響測(cè)試結(jié)果呢,？
電化學(xué)工作站對(duì)于電容的測(cè)試實(shí)際上不是那么容易的，出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果的一個(gè)原因可能是恒電位儀所使用的反饋回路不穩(wěn)定,。電容元件會(huì)把一定的相移量加到了反饋回路中,，因此，電路中會(huì)產(chǎn)生寄生振蕩信號(hào),，這種寄生震蕩會(huì)使恒電位儀產(chǎn)生不正確的結(jié)果,，如亂點(diǎn)或嚴(yán)重的電流偏移等現(xiàn)象。
另一個(gè)情況是電化學(xué)工作站本身的循環(huán)伏安測(cè)量技術(shù)的設(shè)計(jì)問題,。數(shù)字化技術(shù)的使用,，通過小步長(zhǎng)臺(tái)階技術(shù)替代了傳統(tǒng)的模擬掃描技術(shù)，這種技術(shù)實(shí)際上是通過軟件控制數(shù)模轉(zhuǎn)化器（D / A）來實(shí)現(xiàn)的一種近似方法,。數(shù)字技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以容易地產(chǎn)生任意波形,，例如穩(wěn)定的慢信號(hào)（掃描速率接近零）等。測(cè)量結(jié)果使用A / D轉(zhuǎn)換器在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理,。這是現(xiàn)代工作站具有靈活的和友好的軟件和硬件的基礎(chǔ),。
但是臺(tái)階掃描的技術(shù)也存在一定的問題，由D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號(hào)是離散信號(hào)而非真正的連續(xù)信號(hào),，即使大大提高步長(zhǎng)分辨率,，但是它還是離散的信號(hào)。然而循環(huán)伏安的計(jì)算理論是需要有穩(wěn)定的和連續(xù)的掃描信號(hào),。對(duì)于電容性測(cè)試來說,，這個(gè)就有著明顯的影響。
如果將電壓信號(hào)U(t)施加到電容器兩端,，則電流響應(yīng)為I(t)= C*dU(t)/dt恒定的電壓掃描速率將會(huì)產(chǎn)生恒定的電流,。根據(jù)電子學(xué)原理，而離散的臺(tái)階信號(hào)將產(chǎn)生δ脈沖電流,，δ脈沖電流理論是在無窮短的時(shí)間間隔內(nèi)具有無窮大的強(qiáng)度。在實(shí)際電路中,，δ脈沖變成高振幅的短脈沖,，脈沖形狀由恒電位儀脈沖響應(yīng)特性和寄生效應(yīng)來決定。如果測(cè)量技術(shù)的 設(shè)計(jì)是在相對(duì)于該脈沖之后的一定延遲時(shí)間再來進(jìn)行采樣,，那么得到的結(jié)果必定是不正確的,。
要獲得正確的電流結(jié)果的方法是通過對(duì)整個(gè)臺(tái)階步長(zhǎng)時(shí)間間隔來進(jìn)行積分來計(jì)算電荷，然后計(jì)算平均電流,。這個(gè)計(jì)算結(jié)果得到的電流值與用傳統(tǒng)模擬的掃描技術(shù)方法測(cè)得的電流值*相同,。
所使用的電化學(xué)工作站是否使用了積分技術(shù)來測(cè)試電流，測(cè)試的結(jié)果是否正確,，都可以通過簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來檢測(cè),。