怎麼簡單明了的看懂CV圖,即伏安線掃圖?

做甲醇乙醇催化,沒有學過電化學,只有高中的一點知識,怎麼能看懂CV,要看圖上的哪些要素,用到哪些計算方法,怎麼才算是好的催化劑


瀉藥,拿個之前做的不如意的結果來說明吧,只說一些做甲醇催化最基礎的東西。

以下是災難性的Windows畫圖產物,某材料的甲醇氧化CV,具體什麼材料有經驗的人應該看得出來,不多說了。

首先你要知道什麼叫正掃,什麼叫負掃,嗯。正掃的峰一般叫氧化峰,負掃出來的峰則是還原峰。出峰的原因是電解液中的物質(電極附近其實)在該電位時會發生氧化還原反應,你做催化的話就是你的催化劑在什麼電位催化電解液中的物質氧化/還原。

然後看峰電壓,因為燃料電池裡面氧還原那一極的電壓大概在0.8-0.9V(RHE)左右,所以催化甲醇氧化的電位就要越低越好,這樣整個電池的電壓才大。

最後看峰電流咯,記得不是直接拿峰值,而是要扣除。

具體的學習,強烈建議對著文獻看自己掃出來的圖。


循環伏安(c v)的原理就是在不同電壓給測試樣品一個電流,然後觀察這時候的電流變化,若是有電子轉移--氧化還原反應,則會出現電流增加的現象,相應的就出現峰,這時候峰的位置,對應著不同的氧化還原反應,峰的強度對應著氧化還原反應的活性。

原理非常簡單,但是實際是很複雜的,電化學反應對界面很敏感,所以不同形貌的材料反應活性不一樣。

直白點說,CV就是對不同地方(電壓)的女生一個放電(電流),看看女生的反應。

你們有感覺的(氧化還原反應),女生也給你放個電(氧化還原峰),這是要看看女生對你有沒有感覺,你得分析女生的電有沒有特殊的意義呀。

她在哪兒放得電呀(峰位置),放的電強不強呀。。。

木有峰就某有感覺,談戀愛就別談了。。。


本人不是電化學出身, 只是最近看了一下有機行當的一個鎂鋁教授發的一篇關於電池材料優化的論文裡面的CV圖了解了一下. 不對輕拍.

論文地址: Evolutionary Design of Low Molecular Weight Organic Anolyte Materials for Applications in Nonaqueous Redox Flow Batteries

裡面截幾幅圖說一下.

Figure 2. 是一個聯吡啶的CV圖, 1) 圖中顯示有一個氧化峰和一個還原峰, 說明此物質在掃描電壓窗口內有接收一個電子的能力. 2) i_pc/i_pa接近1, 說明此物質電解有較好的可逆性, 個人理解是如果單電子還原/氧化產物穩定性比較好. 3) 掃描速率不一樣給出的曲線的準確度or可讀性不一樣.

* 電化學大大們看看這個圖裡面的ipa和ipc的標記是對的嗎?

** 圖片注釋裡面有錯誤.

Chart 1. 比較不同的吡啶的ipc/ipa, 選擇出可逆性最好的陽極工作物3d

Figure 3. 電解質對陽極工作物可逆性的影響, 紅色曲線表明3d可逆性在LiBF4/MeCN or PC中很差

Figure 5.吡啶和BF3的絡合物4d能夠發生兩次氧還過程, 一次是吡啶, 一次是羰基. 注意紅線, 只有在寬電壓窗口才能看到兩次還原和氧化 (各有兩個峰).

Figure 7. 4d的類似物, N-甲基吡啶鹽10a同樣能發生兩次可逆氧還, 同時在多種電解質中可逆性良好. (題外話) 10a單電子還原產物的熱力學穩定性比4d的要更好, 室溫放置兩個月不變壞.

我知道的就這麼多啦, 希望有幫助. 電化學專業的輕拍.


分析實驗室的新手電筒化學汪硬答一個,感覺我們做的電分析應該和題主很不一樣,嗯,因為我們用於標準分析的工作電極是標準電極,而題主的是自己做的材料,,,

得,寫了一大段發現都是氧化還原什麼的好像會誤導做催化的題主,好吧,我全刪了,,,指出一點,一般大家所說的氧化峰,還原峰,標準叫法是陽極峰,陰極峰,因為很多時候所出的陰極峰並不是你的原本物質的還原峰,而是該物質在正向掃描時變成了氧化態留在電極附近未擴散走,回掃時又將這部分氧化態物質還原了回去,所以這個可以看物質的氧化還原可逆性啦,好吧我還是提到了氧化還原,,,

題主就是研究催化材料的,電化學不需要懂多少,第一個答案說得差不多了,補充個,放圖(師兄我盜了你的圖,,,),這是標準鐵氰化鉀的CV圖,峰值就是頂點扣除到切線部分的值(樓上貌似有人說過了?)准可逆標準說法比值是1,實際0.98什麼的也是可以的啦,和是不是單電子關係不是很大吧,單電子也有可逆的,也有不可逆的。另一個判定標準不說了,用不上吧,看二樓的文章貌似也沒寫,而且題主也不用看可不可逆。CV是可以看能級的,不過多用於研究光活性分子,就是經常討論能級的那一類,這個題主不用管。

圖中還有一些解析的地方,不過和題主好像木有啥關係還會造成誤導,刪之,,,俺是分析實驗室的,我們做有機相是會除水的,不然對電位有影響,而且還會多岀峰,雖然題主應該知道,還是提醒一句吧,,,(勿噴,我們總是做得過於細緻)另外,溶液全用甲醇是嗎?因為看見是研究甲醇催化,我只是想說,如果要和文獻的CV圖對比的話,電解質溶液的溶劑一定要和文章一樣,不然我就不知道你掃出來的會是什麼了,,,


佔位。準備回答


瀉藥,這個真的快成為電分析的一個分支了,一兩句話說不明白的,圖中能反映的信息是很多的,比如峰有幾個或者幾重,峰間距,峰電流等等,最近太忙,以後找個時間寫一篇關於這個的教程


和文獻對比,不比不知道,一比嚇一跳


《現代電化學測量》賈錚

講的很詳細和原理分析,小木蟲上有

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1、CV一般用於表徵電池充放電過程中發生反應的種類和相應的反應電位,與充放電曲線連起來分析可用於反應機理的研究。

2、充放電曲線分正掃和負掃,表示電位逐漸升高和降低,電位為正對應氧化反應,不同電極分析的話不定充電放電過程,具體問題具體分析

3、掃速越小越靈敏但掃一個周期時間也越長,掃速越大雖然時間少但會導致峰被遮蓋

4、峰值電流ip正比於掃速的0.5次方——擴散控制

5、相變能,晶型變化都能反應

一般也就能用到這些,關鍵是與你做的材料之間有怎樣的關聯和你如何解釋現象

專業相關:哈爾濱工業大學電化學 研一在讀

研究方向:鋰電


電化學是化學中理論門檻很高的分支,如果只有高中的化學基礎,我覺得很難看懂CV曲線,還是直接拿圖請教實際


我最近在matlab裡面寫了一個,電化學的模擬器,專門用來學習影響CV曲線的因素的,還包括了好幾種機理,有興趣可以搜索file exchange, cyclic voltammetry


我大學畢業,有少許電化學基礎,看不懂CV圖,具體分析的話短期太難了,你還是直接找個人告訴你結論好了


對比文獻咯。另外沒有圖要怎麼回答?貼本電化學書上來嗎


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