循環(huán)伏安法標(biāo)定電極實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、- -圖2循環(huán)伏安曲線(xiàn)（iE曲線(xiàn)）循環(huán)伏安法【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)和掌握循環(huán)伏安法的原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。了解可逆波的循環(huán)伏安圖的特性以及測(cè)算玻碳電極的有效面積的方法?！緦?shí)驗(yàn)原理】循環(huán)伏安法是在固定面積的工作電極和參比電極之間加上對(duì)稱(chēng)的三角波掃描電壓（如圖1），記錄工作電極上得到的電流與施加電位的關(guān)系曲線(xiàn)（如圖2），即循環(huán)伏安圖。從伏安圖的波形、氧化還原峰電流的數(shù)值及其比值、峰電位等可以判斷電極反應(yīng)機(jī)理。0.0t/s圖i循壞伏安法所施a的三角I與汞電極相比，物質(zhì)在固體電極上伏女仃為的里現(xiàn)性差，其原因與固體電極的表面狀態(tài)直接有關(guān)，因而了解固體電極表面處理的方法和衡量電極表面被凈化的程度，以及測(cè)算電極有效表面

2、積的方法，是十分里要的。一般對(duì)這類(lèi)問(wèn)題要根據(jù)固體電極材料不同而采取適當(dāng)?shù)姆椒?。?duì)于碳電極，一般以Fe（CN）3-/4-的氧化還原行為作電化學(xué)探針。首先，固體6電極表面的第一步處理是進(jìn)行機(jī)械研磨、拋光至鏡面程度。通常用于拋光電極的材料有金鋼砂、CeO、ZrO、MgO和a-AlO粉及其拋光液。拋光時(shí)總是按拋2223光劑粒度降低的順序依次進(jìn)行研磨，如對(duì)新的電極表面先經(jīng)金鋼砂紙粗研和細(xì)磨后，再用一定粒度的a-AlO粉在拋光布上進(jìn)行拋光。拋光后先洗去表面污物，23再移入超聲水浴中清洗，每次23分鐘，重復(fù)三次，直至清洗干凈。最后用乙醇、稀酸和水徹底洗滌，得到一個(gè)平滑光潔的、新鮮的電極表面。將處理好的碳電極

3、放入含一定濃度的KFe（CN）和支持電解質(zhì)的水溶液中，觀(guān)察其伏安曲線(xiàn)。36如得到如圖所示的曲線(xiàn)，其陰、陽(yáng)極峰對(duì)稱(chēng)，兩峰的電流值相等（i/i=1）,pcpa峰峰電位差E約為70mV（理論值約59/nmV）,即說(shuō)明電極表面已處理好，p否則需重新拋光，直到達(dá)到要求。有關(guān)電極有效表面積的計(jì)算，可根據(jù)Randles-Sevcik公式：在25C時(shí)，i=（2.69x105）n3/2AD1/2v1/2Cpoo其中A為電極的有效面積（cm2），D為反應(yīng)物的擴(kuò)散系數(shù)（cm2/s）,n為電極反應(yīng)o的電子轉(zhuǎn)移數(shù)，V為掃速（V/s）,C為反應(yīng)物的濃度（mol/cm3），i為峰電流（A）。op【儀器和試劑】電化學(xué)系統(tǒng)，玻

4、碳電極（d=4mm）為工作電極，銀氯化銀電極為參比電極，鉑片電極為輔助電極；固體鐵氰化鉀、HSO溶液、高純水；24100mL容量瓶、mL燒杯、玻棒?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】配制5mMKFe（CN）溶液（含0.5MHSO），倒適量溶液至電解杯中；3624將玻碳電極在麂皮上用拋光粉拋光后，再用蒸餾水清洗干凈；依次接上工作電極（綠）、參比電極（白）和輔助電極（紅）；開(kāi)啟電化學(xué)系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)電化學(xué)程序，在菜單中依次選擇Setup、Technique、CV、Parameter，輸入以下參數(shù)：InitE(V)0.8VSegment2HighE(V)0.8VSmplInterval(V)0.001LowE(

5、V)0.2VQuietTime(s)2ScanRate(V/s)0.02VSensitivity(A/V)5e5點(diǎn)擊開(kāi)始掃描，將實(shí)驗(yàn)圖存盤(pán)后，記錄氧化還原峰電位E、E及峰電pcpa流I、I;pcpa6.改變掃速為0.05、0.1和0.2V/s，分別作循環(huán)伏安圖；將4個(gè)循環(huán)伏安圖疊加比較；【數(shù)據(jù)處理】從以上所作的循環(huán)伏安圖上分別求出E,E,AE,i,i,i/i等參數(shù)，并列表pcpappcpapcpa表示。體系ScanRate(V/s)EpcEpaAEPipcipai/ipcpa5mMKFe(CN)36在軟件下以氧化還原峰電流I、I分別與掃速的平方根v1/2作圖，pcpa求算線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)R。根據(jù)I與掃速的平方根v1/2作圖得到的線(xiàn)性回歸方程，計(jì)算所使用的玻碳電pc極的有效面積。(所用參數(shù)：電子轉(zhuǎn)移數(shù)1，KFe(CN)的擴(kuò)散系數(shù)D=lxlO-536ocm2/s)【思考題】1從循環(huán)伏安圖可以測(cè)定那些電極反應(yīng)的參數(shù)？從這些參數(shù)如何