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CV循環(huán)伏安法淺析
CV循環(huán)伏安法淺析
CV循環(huán)伏安法是一種基礎(chǔ)也是實(shí)用的電化學(xué)測(cè)試方法，可用于電極反應(yīng)的性質(zhì),、機(jī)理和電極過(guò)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,，*選擇的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,。以下就CV循環(huán)伏安法常見(jiàn)的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行淺析。
1,、極化曲線和伏安曲線的區(qū)別,？
線性伏安技術(shù)即設(shè)定電位隨時(shí)間線性變化，從而測(cè)量電流隨電壓變化的過(guò)程,。一般把線性伏安技術(shù)分為兩類：當(dāng)掃速足夠慢時(shí),，電極表面基本處于穩(wěn)態(tài)，這時(shí)我們把電流隨電壓的響應(yīng)稱為穩(wěn)態(tài)極化曲線,，簡(jiǎn)稱極化曲線,，此時(shí)的電流為法拉第電流；當(dāng)掃速較快時(shí),，電極表面處于暫態(tài),，我們將其稱為伏安曲線，此時(shí)的電流包括法拉第和非法拉第電流,。這兩者的響應(yīng)是不同的（如下圖所示）,，在電化學(xué)測(cè)試過(guò)程中有著不同的應(yīng)用。
2,、循環(huán)伏安圖如何解析,？
如果把伏安曲線的輸入信號(hào)改為循環(huán)三角波，那么其響應(yīng)就稱為循環(huán)伏安曲線（如下圖所示）,。
CV得到的電流電壓曲線包括兩個(gè)分支,，如果前半部分電位向陰極方向掃描時(shí)，電活性物質(zhì)在電極上還原,，產(chǎn)生還原峰,；那么后半部分電位向陽(yáng)極掃描時(shí)，還原產(chǎn)物又會(huì)重新在電極上氧化,，產(chǎn)生氧化峰,。因此在一次三角波掃描后,，電極完成一個(gè)還原和氧化過(guò)程的循環(huán)，也因此掃描電勢(shì)范圍須使電極上能交替發(fā)生不同的還原和氧化反應(yīng),，故該法稱為循環(huán)伏安法（cyclic voltammetry）,。采用循環(huán)伏安方法，一方面能較快地觀測(cè)較寬電勢(shì)范圍內(nèi)發(fā)生的電極過(guò)程,，為電極過(guò)程提供豐富的信息,；另一方面又能通過(guò)對(duì)掃描曲線形狀的分析，估算電極反應(yīng)參數(shù),。這一方法已成為涉及電化學(xué)反應(yīng)廣泛采用的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室手段,。
3. 循環(huán)伏安圖為什么會(huì)有峰？
（1）雙電層不影響出峰：一般情況下循環(huán)伏安測(cè)得的電流響應(yīng)應(yīng)為法拉第電流和非法拉第電流之和,。由于電位持續(xù)改變,，因此總有電流對(duì)雙電層充電，非法拉第電流總是存在,。在沒(méi)有電化學(xué)反應(yīng)的電位區(qū)間,，測(cè)得的電流即為用于電極雙電層充電的非法拉第電流；當(dāng)電位變化,，電極開(kāi)始發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時(shí),，由于加入了法拉第電流，通過(guò)電極的電流明顯增大,。
（2）若電極反應(yīng)為O+ze=R
假定初始溶液中只含有O而不含有R,，且掃描的起始電勢(shì)比O/R體系的標(biāo)準(zhǔn)平衡電勢(shì)更正，則開(kāi)始掃描一段時(shí)間內(nèi)電極上只有不大的充電電流通過(guò),。當(dāng)電極電勢(shì)接近φ平時(shí),，O開(kāi)始在電極上還原，并隨著電勢(shì)變負(fù)出現(xiàn)越來(lái)越大的陰極電流,；而當(dāng)陰極電勢(shì)顯著超越φ平后,，又因表面層中反應(yīng)物質(zhì)的消耗使電流下降；因而得到具有峰值的曲線,。當(dāng)掃描電勢(shì)達(dá)到三角波的頂點(diǎn)后,，又改為反向掃描。隨著電極電勢(shì)的逐漸變正,，首先是O的還原電流進(jìn)一步下降,，然后電極附近生成的R又重新在電極上氧化，引起越來(lái)越大的陽(yáng)極電流,，隨后又由于R的消耗而引起陽(yáng)極電流的衰減和出現(xiàn)陽(yáng)極電流的峰值,。
意大利amel電化學(xué)工作站，歐洲進(jìn)口，穩(wěn)定可靠,，大電流,，大電壓多通道。