循环伏安法

循环伏安法是一种已知的方法,通过绘制带有特征波浪线的图形来证明特定液体中存在某种物质。该图具有典型的可识别形式,其中电子流(电流:i)是以伏特为单位测量的,与电位(E)相对应。

什么是循环伏安法?

循环伏安图(或伏安图)

循环伏安法的典型形状(图 1)是由电化学实验的设置方式决定的。绘制伏安图的测量方法大致分为两类:脉冲技术线性扫描。本主题的重点是线性扫描。

图 1 | 循环伏安法

伏安图的典型形状大致由四个阶段组成,它们代表了实验中的电化学反应。下面我们将分别解释每个阶段。

1

指数上升趋势

为了研究液体中是否存在某种特定物质,需要通过 恒电位仪对液体中的电极施加 电位。该电位每隔一段时间以固定的幅度线性增加。

电极的电位会导致物质发生反应。最初未发生反应的阴极电位(负电位)会转变为阳极电位(正电位)。电极开始将液体中物质的电子吸向自身。现在的曲线呈指数上升趋势,即随着电位的增加,电流也在增加。

2

曲线趋于平稳并达到最高点

在达到所谓的 氧化还原电位后,曲线最初的指数上升趋于平缓。原因是电极前的物质越来越少,这也导致了电子的缺乏,直到最终没有电子可以靠近。此时曲线达到最高点。

3

曲线下降

电位仍在向阳极(正极)电位增加。电流仍在减少,因为可收集的物质越来越少。

由于扩散作用,物质被输送到电极。所有到达电极的物质都会立即转化。电位的进一步提高不会导致电流的增加。电流受到新物质向电极扩散的限制。

4

下曲线

没有理由再增加电位。在循环伏安法中,电位再次线性下降。电位的下降导致了下部曲线的出现,该曲线显示的梯度与伏安图的上部曲线完全相同,但随后发生了逆转。

在阳极增加过程中被转化的物质现在将再次被还原(接收电子)。

循环伏安分析软件

分析循环伏安法需要专用软件。所有PalmSens恒电位仪都随附带有集成分析工具的完整版软件。

  • 我们的单通道仪器可通过电脑(PSTrace)或智能手机/平板电脑(PStouch)进行控制。
  • 我们的多通道仪器可通过 MultiTrace 进行控制。
循环伏安法
一种通过绘制带有特征波浪线的图形来证明特定液体中存在某种物质的方法。该图具有典型的、可识别的形式,其中电子流(电流:I)以安培为单位,电位(E)以伏特为单位。

循环伏安法--最常用的技术 "系列文章

对于希望进一步了解循环伏安法的读者,我们发表了关于这种电化学技术的四篇系列文章。在这些文章中,我们深入探讨了这一主题,并讨论了一些使用循环伏安法进行的实验。

  1. 循环伏安法:简介
  2. 循环伏安法:什么是循环伏安图?
  3. 循环伏安法:CV 能提供哪些信息?
  4. 循环伏安法:催化过程研究

此外,我们还提供了一些使用循环伏安法进行实际实验的 PDF 文件。

  1. 循环伏安法 - 理论实验
  2. 循环伏安法 - 金表面研究
  3. 循环伏安法--二茂铁羧酸作为介质