循环伏安法整理VIP专享

循环伏安法测定电极反应参数 一 、实验目的： 1.学习循环伏安法测定电极反应参数的基本原理及方法 2.熟悉循环伏安测定的实验技术以及应用； 3.了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响 4.掌握实验数据的处理方法 二、实验原理 循环伏安法（CV 法）是最重要的电化学分析研究方法之一，在电化学、无机化学、有机化学、生物化学的研究领域广泛应用。循环伏安法除了作为定量分析方法外，更主要的是作为电化学研究的方法，可用于研究电极反应的性质、机理及电极过程动力学参数等。它是以固态电极作工作电极电解被分析物质的稀溶液，并根据电流-电压曲线进行分析的方法。 循环伏安是在工作电极上施加一个线性变化的循环电压（如图1），记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线，从而实现对溶液中的电活性物质进行分析。 扫描开始时，从起始电压扫描至某一电压后，再反向回扫至起始电压，构成等腰三角形电压（如图1 所示），在选定电位扫描范围 E1～E2 和扫描速率后,从起始电位 E1（0.8V）开始扫描到达 E2（-0.2V）, 然后连续反向在扫描从 E2（-0.2V）回到 E1（0.8V）。 当电位负向扫描时发生反应：O + e == R，电位正向扫描时发生反应：R == O + e， 一次扫描过程中完成一个氧化和还原过程的循环，故此法称为循环伏安法。如图1 所示： 本实验采用循环伏安法测铁氰化钾电极反应参数。 图2 为 K3Fe(CN)6 在KCL 溶液中的循环伏安图 该图中出现两个峰，负向扫描时发生还原反应：[Fe(CN)6]3-+ e-= [Fe(CN)6]4-，对应峰为阴极峰，所对应电位为阴极峰电位，表示为 Ep c，所对应电流为阴极峰电流，表示为 ip c。正向扫描时发生氧化反应：[Fe(CN)6]4- == [Fe(CN)6]3-+ e-，对应峰为阳极峰，所对应电位 为阳极峰电位，表示为 Ep a。所对应电流为阳极峰电流，表示为 ip a。测量确定ip 的方法是：沿基线作切线外推至峰下，从峰顶作垂线至切线，其间高度即为 ip（见图）。Ep 可直接从横图1 轴与峰顶对应处而读取。 对于可逆电化学反应，记录的循环伏安具有某些很好说明的特性。 依据 Nernst 方程，电极电位与电极表面活度（或浓度）存在如下关系 φ=φθ’+ RT/Fln(COx/CRed) 对可逆反应，两峰之间的电位差值为： （1） 且峰值电压的位置（或峰电位之差）不随电压扫描速度的函数变化而变话（如图 3 所示）。 峰电流方程式可以表示如下： ip = 2.69 × 105 n 3/2 D1/2v1/2 A c 其中...