ORR的全測(cè)試總結(jié)

1、Nation溶液為1ml稀釋成50ml，溶劑乙醇，異丙醇，DM碑與催化劑材料有關(guān)催化劑墨水濃度一般為5mgml，負(fù)載量不要超過400ugcm作為參照的貴金屬催化劑負(fù)載量小于這個(gè)值，自行掌握，以一半居多電解液0.1M的KOH分別測(cè)試N2充滿的CV02充滿的CV和LSV。N2CV活化，活化圈數(shù)自己實(shí)驗(yàn)掌握，掃速為100mV電壓窗口略小于或等于CV測(cè)試窗口。N2CV測(cè)試，電壓窗口與參比電極有關(guān)，一般要換算成標(biāo)準(zhǔn)氫電極RHE換算公式依據(jù)能斯特方程：E(RHE)=E(SCE)+0.0591pH+0.24對(duì)于0.1MKOH是E(SCE)+1.0083E(RHE)=E(NHE)+0.0591pHE(NHE)

2、=E(Ag/AgCl)+0.197，也有+0.21的，這里有疑問飽和甘汞電極SCE一般氫電極NHE對(duì)于SCE的CV測(cè)試參數(shù)一般畫圖的時(shí)候畫到-0.8，轉(zhuǎn)換到RHE的時(shí)候范圍是0.2到1.2,因?yàn)檠鯕膺€原和氧化的平衡電位為1.23V,ORR勺過電位就是比這個(gè)值的部分小的部分，過電位越小，能量轉(zhuǎn)換效率越高因此對(duì)于ORR是電位，無論起始還是半波都是越正越好02CV測(cè)試，參數(shù)跟N2一樣O2LSV測(cè)試參數(shù)RfdEBQ.-sU"gTM口一InMl心vK'iCJtSJt*EFE3皿1a>*dZir?:-25rAitaSara:dS-=wi-UllifjV"占DpeanRlf

3、lfU33HrEfirltaF田F占i/i'g岫M州:E赫嶇5頃！:測(cè)試從0.2掃到-1因?yàn)殡姌O上發(fā)生的是氧還原反應(yīng)，電位從正到負(fù)是還原過程穩(wěn)定性測(cè)試有兩種，一種是測(cè)i-t曲線，電位選擇發(fā)生極限擴(kuò)散后的電位，對(duì)于SCE一般-0.3或者-0.4，時(shí)間一般要數(shù)萬秒，另一種是循環(huán)幾千圈CV后測(cè)LSV轉(zhuǎn)移電子數(shù)的測(cè)定也有兩種方法一種是利用K-L方程，這里引申一下解析K-L方程首先是Levich方程即L方程*可62/1以叩i是極限擴(kuò)散電流，注意這個(gè)不是實(shí)際測(cè)得的極限擴(kuò)散部分電流，A是電極幾何面積，D為擴(kuò)散系數(shù)，v為粘度系數(shù)，C為濃度，w為角速度，n為轉(zhuǎn)移電子數(shù)這里有時(shí)直接用電流密度j,那么方程中

4、就去除面積A另外這里的系數(shù)0.62，對(duì)應(yīng)角速度w,單位為rad/s，而有時(shí)系數(shù)為0.2，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù)N,單位為r/min，換算公式w=2pai*N或者w=pai*N/30,跟單位有關(guān)但是實(shí)際測(cè)試情況為Koutecky-Levich方程，即K-L方程l=j_£=J_1這里的ik為無任何傳質(zhì)作用時(shí)的電流，也就是動(dòng)力學(xué)控制電流，實(shí)際測(cè)試極限擴(kuò)散部分的電流是這個(gè)電流和理論極限擴(kuò)散電流共同組成的因此求算轉(zhuǎn)移電子數(shù)是極限擴(kuò)散電流的倒數(shù)對(duì)角速度平方根倒數(shù)作圖，得到的斜率除去常數(shù)，剩下的就是n了K-L方程得到這里J是當(dāng)前電壓的測(cè)試電流密度，道是用的測(cè)定的值還是通過轉(zhuǎn)移電子數(shù)計(jì)算得到的值。電流密度越大的那

5、個(gè)，其另外這個(gè)ik動(dòng)力學(xué)控制電流也是評(píng)估材料活性的標(biāo)準(zhǔn)之一，相對(duì)測(cè)試的極限擴(kuò)散電流，這個(gè)電流更為權(quán)威，具體方法也是根據(jù)Jd為極限擴(kuò)散電流密度，注意這里不是很清楚，不知不過顯然在某個(gè)電壓下，當(dāng)前測(cè)試的Jk也就越大，一般討論的是某個(gè)半波電位處的Jk另一種測(cè)定n的方法是通過旋轉(zhuǎn)圓盤圓環(huán)電極RRDE測(cè)試雙氧水分解RRDE雙工作電極，在環(huán)上施加恒定電壓，可以分解盤上產(chǎn)生的H2O2并達(dá)到極限擴(kuò)散對(duì)于CHI,這里五根線里面黑色的是地線，雙工作電極分別接綠線和黃線設(shè)定參數(shù)為Electrode2那里對(duì)于雙氧水的堿性分解電位為處理數(shù)據(jù)用的公式為1.48Vvs.RHEJrm十帝生tljOj'Mi=-khMTiA>+訂A或者制0等00看膈湖八%這里的N叫環(huán)捕集系數(shù)，在圓盤電極上發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移至圓環(huán)電極上發(fā)生反應(yīng)，但是由于溶液的徑向流動(dòng)部分產(chǎn)物會(huì)帶往圓盤的邊緣和擴(kuò)散到溶液內(nèi)部，因此產(chǎn)物并不能得到完全反應(yīng)，因此生成的產(chǎn)物與在環(huán)電極上被反應(yīng)的產(chǎn)物之比為收集系數(shù)，需要測(cè)定,測(cè)定是在10m叫K3Fe(CN)6+溶劑，這里溶劑有用體系，有用KNO3有用KCl，不清楚區(qū)別，測(cè)定條件是涂抹了催化劑，O2飽和，掃LSV,LSV設(shè)定與正常一樣，得到的環(huán)盤電流密度比值就是捕集系數(shù)。對(duì)于N的理論值是通過公式計(jì)算的。實(shí)際上