CHI电化学分析仪使用说明
CHI电化学工作站介绍及使用方法
CHI电化学工作站介绍及使用方法一、基本原理:CHI电化学工作站基于电化学的基本原理,用于探究物质的电化学性能。
它包括电化学工作站主机、电极系统以及电位控制系统等部分。
该工作站能够对电流、电压、电位、阻抗等电学参数进行精确测量和控制,从而实现对电化学反应进行定量研究。
二、主要功能:1.电化学测量:CHI电化学工作站能够进行多种电化学测量,如电流-电压曲线扫描、循环伏安法、恒电位法、交流阻抗谱测量等。
用户可以选择合适的测量模式,通过测量结果分析材料的电化学性能。
2.电化学发光:工作站提供了电化学发光实验的功能。
通过施加电压或电流,可以引发化学发光反应,用于分析物质的氧化还原能力、电子传递速率等。
3.界面电位测量:通过连接适当的电极系统,工作站可以测量电解质溶液或物质表面的界面电位差,帮助研究者了解电极表面的活性位点分布及其对电化学反应的影响。
4.样品分析:工作站可用于研究材料的电化学性能,如阴、阳极材料的催化性能、电化学电容等。
通过测量结果,可以评估样品的电化学储能能力、电化学稳定性等。
三、使用方法:1.准备样品:根据实验需求,准备好待测的样品或电极材料。
样品应具备高纯度,以免干扰电化学实验的准确性。
2.组装电极系统:根据实验需求,选择合适的电极,如三电极系统、双电极系统等,并进行电极组装。
3.连接电化学工作站:将电极系统与CHI电化学工作站主机连接,并确保连接稳固。
4.设置测量参数:根据实验要求,在工作站软件界面上设置合适的测量参数,如电流范围、电压范围、测量时间等。
也可以选择相应的测量模式,如循环伏安法、交流阻抗谱等。
5.运行实验:点击软件界面上的开始按钮,工作站将开始进行电化学测量。
实验过程中,可以实时查看电位、电流等数据,也可以保存实验数据以及生成相应的曲线图。
6.数据分析:根据实验结果,使用相应的数据分析软件进行数据处理和曲线拟合。
通过分析数据,可以得到样品的电化学性能及其影响因素。
总结:。
CHI电化学工作站详细教程上课讲义
3.2.1 File(文件)菜单
New:新建一个任务; Open:打开一个已存储的任务; Close:关闭当前任务; Save As:保存当前任务,可使用当前文件名, 也可以另外命名,但末尾要加.bin的扩展名,否 则系统会提示错误;
Delete:删除所选文件; Retrive:在运行中备份实验数据,适合运行时间 很长的试验;
2.5使用中的注意事项
仪器的电源应采用三相线,并要求接地良好;
仪器不宜经常开关,无人看守时建议关机;
使用温度15~28度,此温度范围外工作会造成 漂移,并影响仪器寿命;
电极夹头长时间使用造成脱落,可自行焊接, 但注意夹头不要和同轴电缆外的网状屏蔽层短 路;
风扇噪音不会造成仪器损坏,但噪音太大应予 以更换,更换时要使用同样大小同样电压的直 流风扇。
硬件测试成功后 会显示测试结果
如果显示“Link Failed” 提示信息,请检查:
1、仪器电源是否打开;
2、通信电缆是否连接 良好;
3、Com口共享是否有 冲突;
4、关掉仪器和计算机 电源并重新启动,消除 静电干扰;
5、与设备供应商联系。
2.4初步测试
找一个100K欧姆(1%精度)的电阻,将辅助电极(红色夹头) 和参比电极(白色夹头)同时夹在电阻的一端,将工作电极(绿 色夹头)夹在电阻的另一端;
Text File Format:设置文本文件格式格式。
包含内容
XY轴 数据 的间 隔方 式
数据点的 时间间隔
Import Text File:将选定的文本文 件以图形方式显示在当前任务界面 中(未保存);
导入文本文件1-1-1.txt 后显示其图形数据
3.2.1 File(文件)菜单
CHI电化学工作站说明书用户手册
电流-时间曲线 差分脉冲电流法
双差分脉冲电流法 三脉冲电流法 控制电位电解库仑法 流体力学调制伏安法 开路电位 -时间曲线
溶出方法 除循环伏安法外所有其他的伏安法都有其相对应的溶出伏安法.
极谱 方法 除 循 环 伏 安 法 外 所 有 其 他 的 伏 安 法 都 有 其 相 对 应 的 极 谱 方 法 .但 需 要 配 置
CHI600B系 列 仪 器 集 成 了 几 乎 所 有 常 用 的 电 化 学 测 量 技 术 , 包 括 恒 电 位,恒电流,电位扫描,电流扫描,电位阶跃,电流阶跃,脉冲,方波, 交 流 伏 安 法 , 流 体 力 学 调 制 伏 安 法 , 库 仑 法 , 电 位 法 ,以 及 交 流 阻 抗 , 等 等.不同实验技术间的切换十分方便.实验参数的设定是提示性的,可避 免漏设和错设.
仪器由外部计算机控制,在视窗操作系统下工作.仪器十分容易安装 和使用.不需要在计算机中插入其他电路板.用户界面遵守视窗软件设计 的基本规则.如果用户熟悉视窗环境,则无需用户手册就能顺利进行软件 操 作 . 命 令 参 数 所 用 术 语 都 是 化 学 工 作 者 熟 悉 和 常 用 的 .一 些 最 常 用 的 命 令 都在工具栏 上有相应的键,从而使得这些命令的执行方便快捷.软件还提 供详尽完整的帮助系统.
CHI 电 化 学 分 析 仪
用户手册
绪言
CHI600B 系 列 电 化 学 分 析 仪 / 工 作 站 为 通 用 电 化 学 测 量 系 统 . 内 含 快 速 数字信号发生器,高速数据采集系统,电位电流信号滤波器,多级信号增 益 , iR 降 补 偿 电 路 , 以 及 恒 电 位 仪 / 恒 电 流 仪 ( CHI660B) . 电 位 范 围 为 10V , 电 流 范 围 为 250 mA . 电 流 测 量 下 限 低 于 50 pA . 可 直 接 用 于 超 微 电 极 上 的 稳 态 电 流 测 量 . 如 果 与 CHI200 微 电 流 放 大 器 及 屏 蔽 箱 连 接 , 可 测 量 1 pA 或 更 低 的 电 流 . 600B系 列 也 是 十 分 快 速 的 仪 器 . 信 号 发 生 器 的 更 新 速 率 为 5M Hz , 数 据 采 集 速 率 为 500K Hz . 循 环 伏 安 法 的 扫 描 速 度 为 500 V/s 时 , 电 位 增 量 仅 0.1 mV , 当 扫 描 速 度 为 5000 V/s 时 , 电 位 增 量 为 1 mV . 又 如 交 流 阻 抗 的 测 量 频 率 可 达 100K Hz , 交 流 伏 安 法 的 频 率 可 达 10K Hz . 仪 器 可 工 作 于 二 , 三 , 或 四电极的方式,四电极对于大电流或低阻抗电解池(例如电池)十分重 要,可消除由于电缆和接触电阻引起的测量误差.仪器还有外部信号输入 通道,可在记录电化学信号的同时记录外部输入的电压信号,例如光谱信 号等.这对光谱电化学等实验极为方便.此外仪器还有一高分辨辅助数据 采 集 系 统 ( 24 bit @ 10 Hz ) , 对 于 相 对 较 慢 的 实 验 可 允 许 很 大 的 信 号 动 态 范 围 和很高的信噪比.
CHI C电化学工作站操作手册
用此命令可定义文本文件(又称ASCII文件)的格式,例如是否要实验参数 和结果,X和Y的分隔符,有效数字的位数等。 Print 打印
用此命令可将当前的数据图形打印出来。打印的图形就如同屏幕上的显示格 式。显示格式可用GraphOption(图形设置)命令来改动。注意打印机方向设置 必须是Landscape(横向)。这一设置最好是在Windows的打印机设置处设定, 使其成为整个系统的预置状态。这不影响文字处理器等软件的打印。 Print Multiple Files 多文件打印
用此命令删除文件。若要同时删除多个文件,可按住键盘上的CTRL键,同 时用鼠标器一个个地选择文件名,然后按OK键,你会得到一个文件删除的警告。 List Data File 将文件数据列表
用此命令可将盘中文件以列表的方式将数据读出来。 Convert to Text 转换成文本文件
CHI660电化学工作站使用说明
CHI660电化学工作站使用说明1.基本操作步骤首先,将电化学工作站连接到计算机上,并启动相关软件。
然后,将待测样品放入电池夹具中,并确定好电极的连接方式(例如三电极、两电极等)。
接下来,设置测试参数,包括扫描范围、扫描速度和采样间隔等。
最后,点击“开始测试”按钮,即可开始电化学测试。
2.电化学阻抗谱测试电化学阻抗谱是一种常用的电化学测试方法,用于研究材料电化学特性。
在CHI660电化学工作站中,电化学阻抗谱测试的操作步骤如下:(1)设置频率范围和扫描速率,一般需要在低频和高频处进行测试,以获取更详细的电化学信息。
(2)运行测试程序,通过对待测样品施加交流电压,测量电流响应,从而得到电化学阻抗谱。
(3)分析和处理数据。
根据测得的电化学阻抗谱,可以计算出样品的电化学参数,如电荷传递电阻、电极电容等。
3.循环伏安测试循环伏安是一种常见的电化学测试方法,用于研究电极的电化学反应动力学和材料电化学性能。
在CHI660电化学工作站中,循环伏安测试的操作步骤如下:(1)设置测试参数,包括起始电位、终止电位、扫描速度等。
(2)运行测试程序,通过改变电压施加到待测样品上,测量电流响应,得到循环伏安曲线。
(3)分析和处理数据。
根据测得的循环伏安曲线,可以计算出样品的电化学参数,如电流密度、电荷容量等。
4.充放电测试充放电测试是研究电池和超级电容器等能量储存设备的重要手段。
在CHI660电化学工作站中,充放电测试的操作步骤如下:(1)设置测试参数,包括电压范围、充电电流、放电电流等。
(2)运行测试程序,通过改变电压施加到待测设备上,测量电流响应,得到充放电曲线。
(3)分析和处理数据。
根据测得的充放电曲线,可以计算出设备的能量密度、功率密度等电化学特性参数。
5.其他功能此外,CHI660电化学工作站还具有其他一些功能,如极化曲线测试、计时法测试等,可根据实际需求进行设置和操作。
综上所述,CHI660电化学工作站是一种功能强大的电化学测试设备,通过合理的设置参数和操作步骤,可以方便地进行多种电化学测试和研究工作。
chi使用教程
CHI电化学工作站使用指南在桌面单击鼠标选择chi660B电化学工作站, 弹出如图2的测试软件主界面,图2 CHI电化学工作站主界面图3打开测试软件的主界面之后,按照图3单击鼠标,会弹出如下图4的对话框,图4 对话框显示各种电化学测试方法,Cyclic V oltammetry----循环伏安测试Linear Sweep V oltammetry----线性扫描伏安法Staircase V oltammetry----阶梯伏安法Tafel Plot----塔菲尔极化曲线法Amperometric i-t Curve----电流时间曲线A.C. Impedance----交流阻抗测试Impedance-Time----阻抗时间曲线Impedance-Potential----交流伏安法Open Circuit Potential-Time----开路电位时间曲线以上几种测试方法是实验室最常用的几种,且由于本人知识有限,其它测试方法有望他人补充。
现主要介绍如何进行测试,然后介绍几种常用测试方法的测试参数的设计。
例如:自腐蚀电位的测试----- Open Circuit Potential-Time,鼠标单击对话框中的Open Circuit Potential-Time选项,如下图5,然后点击OK即可,图5上述操作完成后会自动跳出如下图6的设计参数的对话框,其中Run Time(sec)---表示测试时间,即我们常说的自腐蚀电位稳定时间,一般选择稳定10min左右。
有时也可以输入更长的时间,一般当电位变化在2mV/min时即认为电位已稳定,这时可以停止测量。
Sample Interval----表示采集数据的间隔,High E Limit(V)-----表示电极电位所在的最高范围,Low E Limit(V)---- 表示电极电位所在的最低范围。
在设计的时候,一般对于腐蚀电化学来讲最后两项参数不予重新设计,默认是在-1~1V的范围内。
CHI600D用户手册(使用说明书)
BAS 的 CGME . 也 可 采 用 其 他 带 敲 击 器 的 滴 汞 电 极 , 但 敲 击 器 必 须 能 用 TTL 信 号 控制.
2
仪器的硬件指标
恒 电 位 仪 / 恒 电 流 仪 (CHI660D) 控 制 电 位 : 10 V 电 流 : 250 mA 上 升 时 间 : < 2 s 槽 压 : 12 V 2, 3, 4- 电 极 体 系 参 比 电 极 输 入 阻 抗 : 1012 O 电 位 分 辨 率 : 0.1 mV 主 采 样 速 率 : 500K Hz 辅 助 采 样 系 统 : 20-bit @ 1K Hz, 24-bit @ 10 Hz 外部电压信号输入 灵 敏 度 : 0.1 - 10-12 A/V 共 34 档 电 流 测 量 下 限 : 小 于 50 pA 电位电流的自动或手动滤波 自 动 或 手 动 iR 降 补 偿 自动电位和电流的调零 电 解 池 控 制 信 号 ( TTL 输 出 ) : 除 气 , 搅 拌 , 敲 击 , 与 BAS 的 电 解 池 及 CGME 匹配 旋 转 电 极 控 制 : 0 - 10 V 输 出 对 应 于 0 - 10,000 rpm 的 转 速 . 与 Pine 的 AFMSRXESYS 匹配 仪 器 尺 寸 : 32 cm ( 宽 ) 28 cm ( 深 ) 12 cm ( 高 )
电化学分析仪器使用方法说明书
电化学分析仪器使用方法说明书引言电化学分析仪器是一种重要的实验设备,能够通过电化学反应来检测和分析样品中的化学物质。
本说明书旨在提供详细的使用方法,以帮助用户正确操作电化学分析仪器并获得准确的实验结果。
一、仪器介绍1.1 仪器名称:电化学分析仪器1.2 仪器组成:主要由电化学电池、工作电极、参比电极、计量电极、控制电路等部分组成。
二、实验准备2.1 样品处理:根据实验需要,对待测样品进行预处理,如稀释、固体样品的溶解等。
2.2 仪器连接:根据实验要求,将电化学分析仪器与其它设备连接,确保电路通畅。
三、操作步骤3.1 选择电极:根据样品性质和实验要求,选取合适的工作电极、参比电极以及计量电极。
3.2 电解质选择:根据实验需要,在电极间加入适量的电解质溶液,提高电导度。
3.3 温度控制:根据实验要求,控制电化学分析系统的温度,保持稳定的实验环境。
3.4 参数设置:按照实验要求,在仪器控制面板上设置合适的扫描速率、电位范围等参数。
3.5 电极清洗:使用纯水和无水乙醇等溶剂对电极进行清洗,减少实验误差。
3.6 校准仪器:使用标准溶液对仪器进行校准,确保实验结果的准确性。
四、实验操作4.1 样品灌注:将待测样品注入电化学电池中,注意不要漏液或溅出。
4.2 实验记录:启动仪器并开始实验,实时记录电位、电流等数据,确保实验数据的可靠性。
4.3 参数调整:根据实验过程中的观察和数据分析,适时调整仪器参数以获得更准确的实验结果。
4.4 实验结束:完成实验后,关闭仪器电源,进行数据整理和分析,并及时清洗仪器以确保下次实验的准确性。
五、注意事项5.1 安全操作:在操作仪器时,应佩戴防护眼镜和实验手套,避免对皮肤和眼睛的直接接触。
5.2 仪器保养:定期清洁仪器,并注意防止污染电极表面。
5.3 电源管理:合理使用仪器电源,避免长时间过度使用造成损坏或安全隐患。
5.4 数据记录:实验过程中要及时记录数据并保存,以备后续数据分析和实验验证。
CHI电化学工作站的介绍和使用方法
二、仪器组成
整机由电化学工作站、微机、三电极系统组成
(1) 电化学工作站
(2) 三电极系统
(3) 电源线
红夹线:接辅助电极;绿夹线:接工作电极;白夹线: 接参比电极;黑夹线:为地线
三、操作程序
1.使用前先将电源线和电极连接:红夹线接辅助电极; 绿夹线接工作电极;白夹线接参比电极。
2. 电源线和电极连接好后,将三电极系统插入电解池
4.常用电化学试验操作及参数设置
4.1循环伏安法使用方法 4.1.1在控制界面中点击图标,选择Cyclic Voltammetry,点击OK
4.1.2在控制界面中点击图标,在弹出的对话框中设置参数。
Init E (V):起始电位,-10 - +10 High E (V):最高电位,-10 - +10 Low E (V): 最低电位,-10 - +10 Initial Scan:起始扫描方向,Positive(阳极)或者 Negative 阴极) Scan Rate (V/s):扫描速度,1e-6 - 20000 Sweep Segments:扫描圈数,1 - 1000000 Sample Interval (V):样品间隔,1e-6 - 0.064 Quiet Time(sec):静止时间,0 - 100000 Sensitivity (A/V):灵参比电极、工作电极断路 接触不良 三电极之间短路 不 合 理 的 预 设 参 数 数 据 溢 出 (Overflow)
知识回顾 Knowledge Review
3. 打开工作站开关
4. 双击桌面CHI快捷方式图标 ,打开CHI工 作站控制界面
Technique 实验技术 CHI电化学分析仪是多功能仪器.用此命令可选择某一电化
CHI电化学工作站详细教程
2.5使用中的注意事项
仪器的电源应采用三相线,并要求接地良好; 仪器不宜经常开关,无人看守时建议关机; 使用温度15~28度,此温度范围外工作会造成 漂移,并影响仪器寿命; 电极夹头长时间使用造成脱落,可自行焊接, 但注意夹头不要和同轴电缆外的网状屏蔽层短 路; 风扇噪音不会造成仪器损坏,但噪音太大应予 以更换,更换时要使用同样大小同样电压的直 流风扇。
如果显示“Link Failed” 提示信息,请检查:
1、仪器电源是否打开;
2、通信电缆是否连接 良好;
3、Com口共享是否有 冲突;
4、关掉仪器和计算机 电源并重新启动,消除 静电干扰; 5、与设备供应商联系。
2.4初步测试
找一个100K欧姆(1%精度)的电阻,将辅助电极(红色夹头) 和参比电极(白色夹头)同时夹在电阻的一端,将工作电极(绿 色夹头)夹在电阻的另一端; 在Setup菜单中单击Technique命令,选择Cyclic Voltammetry(循 环伏安法); 在Setup菜单中单击Parameters命令,将Init E 和High E 都设定为 0.5V,Low E 设定为-0.5V,Sensitivity 设定为1.0e-006 A/V。 在Control菜单中单击Run命令,运行初步测试。 正确结果如下图所示,如结果不正确要与设备供应商联系调换设备。
电 位 初始电位 脉冲周期 阶跃高度 时间 脉冲宽度 振幅
•取样间隔(电位值) •脉冲周期(时间值) •稳定时间 •灵敏度
可选极谱法模式
终点电位
3.2.2.8 Normal Pulse Voltammetry(常规脉冲伏安法)
常规脉冲伏安法简称NPV, 其参数设置由上至下依次为:
CHI电化学工作站的介绍和使用方法
CHI电化学工作站的介绍和使用方法CHI电化学工作站是由美国CH Instruments公司开发的一款电化学实验数据采集与分析软件。
它是一套功能强大、易于操作的软件套件,可用于研究电化学反应的基本原理和机制。
该软件具备多种实验模式和数据分析功能,适用于多种电化学实验技术,如循环伏安法、线性扫描伏安法、恒电位电化学法等。
CHI电化学工作站的主要特点包括:实时数据采集、数据实时显示和保存、实验条件设置、多种协议的电化学实验、各种拟合和修饰过程的数据分析、数据导出和打印等。
这些功能使得CHI电化学工作站成为广泛应用于电化学实验研究中的一款重要软件。
2.实验设置:选择“新建实验”后,进入到实验设置界面。
在这里,用户可以设置实验的基本条件,如实验类型(循环伏安法、恒电位电化学法等)、电极类型、电极面积、电流量程、实验起始电位等。
在设置完毕后,点击“确定”按钮进入实验界面。
3.实验操作:在实验界面中,用户可以选择不同的实验模式和操作参数。
例如,在循环伏安法中,可以设定扫描速度、起始电位、终止电位等。
点击“开始实验”按钮后,软件将开始采集数据并实时显示。
4.数据分析:实验完成后,可以对采集到的数据进行分析。
CHI电化学工作站提供了多种分析方法,如数据拟合、电流密度计算、峰电位及半波电位计算等。
用户可以根据实验需求选择相应的分析方法,并将结果导出。
5. 数据导出和打印:分析完成后,用户可以将数据导出为Excel或其他数据格式,用于在其他软件中进行处理和分析。
同时,CHI电化学工作站还提供了打印功能,可以将实验结果直接打印出来。
总结:CHI电化学工作站作为一款功能强大的电化学实验数据采集与分析软件,为研究者提供了丰富的实验模式和数据处理方法。
通过对实验条件进行设置、实时数据采集和显示、多种数据分析方法的选择等操作,用户可以轻松进行电化学实验研究。
同时,软件还提供了数据导出和打印功能,方便研究者进行结果的传递和展示。
CHI电化学分析仪使用说明
3.2.2.8 Normal Pulse Voltammetry(常规脉冲伏安法)
常规脉冲伏安法中电位与时间的关 系如下图:
பைடு நூலகம்
电 位
阶跃高度
初始电位
脉冲宽度 脉冲周期
终点电位 时间
常规脉冲伏安法简称NPV, 其参数设置由上至下依次为: •初始电位 •终点电位 •阶跃高度(电位值) •脉冲宽度(时间值) •取样间隔(电位值) •脉冲周期(时间值) •稳定时间 •灵敏度
段1
段2
图2
段3 时间
3.2.2.2 Linear Sweep Voltammetry(线性扫描伏安法)
线性扫描伏安法中电位与时间的关 系如下图:
电
位
终点电位
初始电位
时间
线性扫描伏安法简称LSV,其需要设定的 参数由上到下依次为: •初始电位 •终点电位 •扫描速率 •取样间隔(电位值) •稳定时间 •灵敏度 •将开路电压作为中心 •扫描速率小于0.01V/s时自动设定灵敏度 •扫描速率小于0.5V/s时启用附属记录器? •扫描速率小于0.5V/s时使用高溶解度的 ADC系数?
Update Instrument Program:更新仪器闪存中 的程序软件
List Data File:将文件数据列表,选定要列表的文件 后,系统将把文件的数据转换为文本格式显示出来。
Convert to Text:将选定的数据文 件转换为同文件名的文本文件;
文件1-1-1.bin和转换 的文本文件1-1-1.txt
可选极谱法模式
3.2.2.10 Square Wave Voltammetry(方波伏安法)
方波伏安法中电位与时间的关系如 下图:
CHI660C电化学工作站操作手册
开机与关机
打开电源开关等待设备启动
检查设备是否正常工作如无异 常可以进行下一步操作
关闭电源开关等待设备完全关 闭
关闭电源后检查设备是否完全 关闭如无异常可以结束操作
连接与校准
连接电源线:将电源 线连接到电化学工作 站的电源接口
连接数据线:将数据 线连接到电化学工作 站的数据接口
连接电极:将电极连 接到电化学工作站的 电极接口
交流阻抗法
原理:通过测量交流信号在电极上的阻抗分析电极表面状态和反应动 力学
单击此处输入你的项正文文字是您思想的提炼,言简的阐述观点。
实验步骤: . 连接CHI660C电化学工作站 b. 设定交流信号频率、 幅度和扫描速率 c. 记录交流阻抗数据 d. 分析数据得出结论
. 连接CHI660C电化学工作站 b. 设定交流信号频率、幅度和扫描速率 c. 记录交流阻抗数据
线性扫描伏安法
原理:通过改变电压测量电流的变化得到电流-电压曲线 步骤:设置电压范围、扫描速率、扫描方向等参数 注意事项:保持电极清洁避免污染;保持溶液稳定避免干扰 应用:可用于研究电化学反应动力学、电极反应机理等
恒电流法
原理:通过控制电流大小使电极反应达到平衡状态 步骤:设置电流、电压、时间等参数开始实验 注意事项:保持电流稳定避免电流波动过大 应用:适用于电化学分析、电池性能测试等领域
常见问题与解决方案
第六章
开机无反应
检查电源线是否 连接正常
检查电源插座是 否通电
检查设备内部是 否有故障
联系厂家进行维 修
信号不稳定
原因:电源不稳定、信号线接触不 良、仪器内部故障等
注意事项:操作过程中避免剧烈震 动、保持仪器清洁等
添加标题
CHI660电化学工作站使用说明
注意:工作时红夹头和绿夹头不能直接连接
将文件数据列表 转换成文本文件 设置文本文件格式 导入文本文件
系统设置
通信口设置
通信速度
电化学技术简介
循环伏安法(Cyclic Voltammetry)
下图是CV 技术的输出电压随时间变化图
对应的参数设定 输出的是I-V曲线
线性扫描伏安法(Linear Sweep Voltammetry)
电位溶出分析 Potentiometric Stripping Analysis
输出电位—时间关系
Amperometric i-t Curve
Sample Interval选择应根据试验时间来选择,不过Sample Interval越长,噪声越少。 输出:I-t曲线
电化学噪声测量 Electrochemical Noise Measurement
在电化学噪声测量中,没有内部输出信号,也不使用对电极。在测量时,将工作 电极(绿夹头)浸到溶液中,同时在将另一个电极一头浸到溶液中一头接地。如果要 测噪声电势,则可把参比电极也加入溶液中。
电势增益
Open Circuit Potential - Time(OCPT)
实验中,不接对电极,将工作电极和参比电极接在一起。
输出的是I-V曲线
交流阻抗(A.C. Impedance)
电化学暂态技术的一种。常用的是正弦波交流阻抗技术。控制电极电流(或电 极电势)使按正弦波规律随时间小幅度变化,同时测量作为其响应的电极电势 (或电流)随时间的变化规律。这一响应经常以直接测得的电极系统的交流阻抗Z 或导纳Y来代替。电极阻抗一般用复数表示,即Z=Z′-jZ ″(或Y=Y′-jY″), 虚部常是电容性的,因此Z ″前用负号。 下图是IMP 技术的输出电压随时间变化图
CHI电化学工作站的介绍和使用方法
4.1.3例如
4.2 微分脉冲伏安法使用方法
Init E (V): 起始电位,-10 - +10 Final E (V):最高电位,-10 - +10 Incr E(V):电位增幅,±0.001 - ±0.05 Amplitude(V):增幅,0.001 - 0.5 Pulse Width(sec):脉冲宽度,0.001- 10 Pulse Period(sec):脉冲周期,0.01 - 50 Quiet Time(sec):静止时间,0 - 100000 Sensitivity (A/V):灵敏度,1e-12 - 0.1
4.4 交流阻抗法
例如
Init E:起始电势。 High Frequency:高频,105Hz。 Low Frequency:低频,0.1或0.01Hz(根据试验本身需要)。 其余各项都不需设置,通常可使用软件默认的设置。
Init E:起始电势。 High Frequency:高频,105Hz。 Low Frequency:低频,0.1或0.01Hz(根 据试验本身需要)。 其余各项都不需设置,通常可使用软件 默认的设置。
4.常用电化学试验操作及参数设置
4.1循环伏安法使用方法 4.1.1在控制界面中点击图标,选择Cyclic Voltammetry,点击OK
4.1.2在控制界面中点击图标,在弹出的对话框中设置参数。
Init E (V):起始电位,-10 - +10 High E (V):最高电位,-10 - +10 Low E (V): 最低电位,-10 - +10 Initial Scan:起始扫描方向,Positive(阳极)或者 Negative 阴极) Scan Rate (V/s):扫描速度,1e-6 - 20000 Sweep Segments:扫描圈数,1 - 1000000 Sample Interval (V):样品间隔,1e-6 - 0.064 Quiet Time(sec):静止时间,0 - 100000 Sensitivity (A/V):灵敏度,1e-12 - 0.1
CHI用户手册20101209
CHI电化学工作站用户手册绪言CHI 系列电化学分析仪/ 工作站为通用电化学测量系统。
内含快速数字信号发生器,高速数据采集系统,电位电流信号滤波器,多级信号增益,iR降补偿电路,以及恒电位仪/恒电流仪(CHI)。
电位范围为±10V,最大电流范围±250mA。
电流测量下限低于50 pA。
可直接用于超微电极上的稳态电流测量.如果与CHI200 微电流放大器及屏蔽箱连接,可测量1pA 或更低的电流。
系列也是十分快速的仪器。
信号发生器更新速率为5MHz ,数据采集速率为500K Hz 。
循环伏安法的扫描速度为500 V/s 时,电位增量仅0.1 mV ,当扫描速度为5000V/s时,电位增量为1mV 。
又如交流阻抗的测量频率可达100K Hz ,交流伏安法的频率可达10KHz 。
仪器可工作于二、三、或四电极的方式,四电极对于大电流或低阻抗电解池(例如电池)十分重要,可消除由于电缆和接触电阻引起的测量误差。
仪器还有外部信号输入通道,可在记录电化学信号的同时记录外部输入的电压信号,例如光谱信号等。
这对光谱电化学等实验极为方便。
此外仪器还有一高分辨辅助数据采集系统(24 bit @ 10 Hz ) ,对于相对较慢的实验可允许很大的信号动态范围和很高的信噪比。
仪器由外部计算机控制,在视窗操作系统下工作。
仪器十分容易安装和使用。
不需要在计算机中插入其它电路板。
户界面遵守视窗软件设计的基本规则,如果用户熟悉视窗环境,则无需用户手册就能顺利进行软件操作。
令参数所用术语都是化学工作者熟悉和常用的。
一些最常用的命令都在工具栏上有相应的键,从而使得这些命令的执行方便快捷。
仪器软件具有很强的功能,包括方便的文件管理全面的实验控制,灵活的图形显示,以及多种数据处理.软件还集成了循环伏安法的数字模拟器.模拟器采用快速隐式有限差分法,具有很高的效率.算法的无条件稳定性使其适合于涉及快速化学反应的复杂体系.模拟过程中可同时显示电流以及随电位和时间改变的各种有关物质的动态浓度剖面图.这对于理解电极过程极有帮助.这也是一个很好的教学工具,可帮助学生直观地了解扩散传质过程.CHI系列仪器集成了几乎所有常用的电化学测量技术,包括恒电位、恒电流、电位扫描、电流扫描、电位阶跃、电流阶跃、脉冲、方波、交流伏安法、流体力学调制伏安、库仑法、电位法、以及交流阻抗等等.不同实验技术间的切换十分方便.实验参数的设定是提示性的,可避免漏设和错设.电化学技术电位扫描技术• Cyclic Voltammetry (CV) 循环伏安法• Linear Sweep Voltammetry (LSV) 线性扫描伏安法• TAFEL (TAFEL) Tafel 图• Sweep-Step Functions (SSF) 电位扫描 - 阶跃混合方法电位阶跃技术• Chronoamperom etry (CA) 计时电流法• Chronocoulometry (CC) 计时电量法• Staircase Voltammetry (SCV) 阶梯伏安法• Differential Pulse Voltammetry (DPV) 差分脉冲伏安法• Normal Pulse Voltammetry (NPV) 常规脉冲伏安法• Differential Normal Pulse Voltammetry (DNPV) 差分常规脉冲伏安法• Square Wave Voltammetry (SWV) 方波伏安法• Multi-Potential Steps (STEP) 多电位阶跃交流技术• AC Impednace (IMP) 交流阻抗测量• Impedance - Time (IMPT) 交流阻抗 - 时间关系• Impedance - Potential (IMPE) 交流阻抗 - 电位关系• AC (including phase-selective) Voltammetry (ACV) 交流(含相敏交流)伏安法• Second Harmonic AC Voltammetry (SHACV) 二次谐波交流伏安法恒电流技术• Chronopotentiometry (CP) 计时电位法• Chronopotentiometry with Current Ramp (CPCR) 电流扫描计时电位法• Potentiometric Stripping Analysis 电位溶出分析其他技术• Amperometric i-t Curve 电流 - 时间曲线• Differential Pulse Amperometry 差分脉冲电流法• Double Differential Pulse Amperometry 双差分脉冲电流法• Triple Pulse Amperometry 三脉冲电流法• Bulk Electrolysis with Coulometry 控制电位电解库仑法• Hydrodynamic Modulation Voltammetry (HMV) 流体力学调制伏安法• Open Circuit Potential - Time 开路电位 - 时间曲线溶出方法除循环伏安法外所有其他的伏安法都有其相对应的溶出伏安法.极谱方法除循环伏安法外所有其他的伏安法都有其相对应的极谱方法。
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数据点的 时间间隔
Import Text File:将选定的文本文 件以图形方式显示在当前任务界面 中(未保存);
导入文本文件1-1-1.txt 后显示其图形数据
3.2.1 File(文件)菜单
Print:打印当前图形数据,为了能打印出 完整数据,系统要求将打印机纸张方向设 为横向; Print Multiple Files:打印多个文件,按下 Ctrl 键进行多选,也可按下Shift 键进行多 选; Print Preview:打印预览;
CHI电化学分析仪/工作站
1.仪器介绍
1.1仪器组成
仪器由机体、电源线、数据线、电极线 和软件盘组成; 电极线有四个接头,可用于2、3、4电极 体系;包括: 工作电极(绿色夹头) 感受电极(黑色夹头) 参比电极(白色夹头) 辅助电极(红色夹头)
1.2仪器接口示意图
电源开关 接地 RDE 信号 风扇
2.2系统参数设定
单击 Setup/System 菜单进入 系统参数设定
通信端口设定:一般选择Com1口, 当Com1口被其他设备占用时,可尝 试使用Com2口及其他接口。 电压坐标轴正方向的 位置(左/右)
交流电 频率 电流坐标轴正方向的 位置(上/下) 极化电流的正方向 (阴极/阳极) 清除ADC 校准系数 保存数据 文件大小 保存时同 保存备份 时保存文 系统数据 本文件
List Data File:将文件数据列表,选定要列表的文件 后,系统将把文件的数据转换为文本格式显示出来。
Convert to Text:将选定的数据文 件转换为同文件名的文本文件;
文件1-1-1.bin和转换 的文本文件1-1-1.txt
Text File Format:设置文本文件格式格式。
•脉冲宽度(时间值)
常规脉冲伏安法中电位与时间的关 系如下图:
电 位 阶跃高度 初始电位 脉冲周期 时间 终点电位 脉冲宽度
•取样间隔(电位值) •脉冲周期(时间值)
•稳定时间
•灵敏度
可选极谱法模式
3.2.2.9 Differential Normal Pulse Voltammetry (差分常规脉冲伏安法)
如果显示“Link Failed” 提示信息,请检查:
1、仪器电源是否打开;
2、通信电缆是否连接 良好;
3、Com口共享是否有 冲突;
4、关掉仪器和计算机 电源并重新启动,消除 静电干扰; 5、与设备供应商联系。
2.4初步测试
找一个100K欧姆(1%精度)的电阻,将辅助电极(红色夹头) 和参比电极(白色夹头)同时夹在电阻的一端,将工作电极(绿 色夹头)夹在电阻的另一端; 在Setup菜单中单击Technique命令,选择Cyclic Voltammetry(循 环伏安法); 在Setup菜单中单击Parameters命令,将Init E 和High E 都设定为 0.5V,Low E 设定为-0.5V,Sensitivity 设定为1.0e-006 A/V。 在Control菜单中单击Run命令,运行初步测试。 正确结果如下图所示,如结果不正确要与设备供应商联系调换设备。
•取样间隔(电位值)
•稳定时间
•灵敏度
时间
3.2.2.7 Differential Pulse Voltammetry(差分脉冲伏安法)
差分脉冲伏安法简称DPV,其 参数设置由上至下依次为: •初始电位 •终点电位 •阶跃高度(电位值) •振幅(电位值) •脉冲宽度(时间值) 差分脉冲伏安法中电位与时间的关 系如下图:
电 位 初始电位 脉冲周期 阶跃高度 时间 脉冲宽度 振幅
•取样间隔(电位值) •脉冲周期(时间值) •稳定时间 •灵敏度
可选极谱法模式
终点电位
3.2.2.8 Normal Pulse Voltammetry(常规脉冲伏安法)
常规脉冲伏安法简称NPV, 其参数设置由上至下依次为:
•初始电位
•终点电位 •阶跃高度(电位值)
2.仪器的安装和使用
2.1硬件安装
电源线接电源插座和仪器电源插孔。 使用串行数据线时数据线接控制计算机 的COM口和仪器串行通信口;也可以使 用USB线连接计算机和仪器传输数据。
电源 计 算 机
2.2系统参数设定
双击CHI软件的 图标运行软件
2.2系统参数设定
打开CHI软件后 系统会自动新建一 个“untitled”的任 务。
Print Setup:打印设置;
Send:发送电子邮件; Exit:退出系统
最近打开过的文件
返回
3.2.2 Setup(设置)菜单
Techique:选择实验技术;
Parameters:设置试验参数;
System:系统设置; Hardware Test:硬件测试。
共有 29 种
3.2.2.1 Cyclic Voltammetry(循环伏安法)
3.系统界面介绍
3.1界面组成及使用方法
菜单 栏 数据处理平 台 工具 栏
CHI系统是多文档界面, 可同时处理多组实验数据。
状态 栏
3.2菜单功能介绍
File(文件)菜单主要处理文件的新建、打开、存储、删除、转换为文本文件和打印图 形数据等功能; Setup(设置)菜单主要处理实验技术选择、试验参数设定、系统设置和硬件测试等功 能; Control(控制)菜单主要处理试验过程的控制功能,包括运行试验、暂停/继续试验、 反转扫描极性、反复运行试验、终止试验等; Graphics(图形显示)菜单处理实验数据的显示功能,包括当前数据作图、数据重叠/ 平行显示、局部放大、手工报告结果、图形的颜色字体设置等; Dataproc(数据处理)菜单主要完成实验数据的进一步处理,包括平滑、插值、修改 或删除数据点、背景扣除、基线校正、信号平均、数学运算等; Analysis(分析)菜单主要用于数据的分析,包括校正曲线、标准加入法、数据文件分 析报告、时间依赖关系等; Sim(模拟)菜单可实现对给定反应机理的循环伏安法进行数字模拟; View(看)菜单用于对界面显示方式的控制,并可显示单前任务的相关信息; Window(窗口)菜单用于对工作区域现有数据的显示方式的控制; Help(帮助)菜单包含系统提供的帮助文件和设备供应商的一些信息。
•灵敏度
•自动灵敏度
3.2.2.5 Chronoamperometry(计时电流法)
计时电流法简称CA,其需要设定的参 数由上到下依次为:
•初始电位 •上限电位
•下限电位
•初始阶跃方向 •阶梯波数量 •脉冲宽度
•取样间隔(电位值)
计时电流法中电位与时间的关系如下图:
上限电位 电 位 初始电位 阶梯1 脉冲宽度 脉冲宽度 下限电位 阶梯2 阶梯3 时间 上限电位
•稳定时间
•灵敏度
可选极谱法模式
3.2.2.4 Tafel Plot(Tafel图)
Tafel图简称TAFEL,其参数 设置由上至下依次为:
•初始电位
•终点电位 •扫描段数
•在终止电位的保持时间 Tafel图中电位与时间的关系如下 图:
终点电位 电 位 初始电位 段1 保持时间 段2 时间
•扫描速率 •稳定时间
初始电位 时间
3.2.2.3 Staircase Voltammetry(阶梯波伏安法)
阶梯波伏安法简称SCV,其 参数设置由上至下依次为:
•初始电位
•终点电位 •阶跃高度(电位值)
•扫描段数 线性扫描伏安法中电位与时间的 关系如下图:
终点电位 电 位 初始电位 段1 段2 时间
•取样间隔(电位值) •阶梯宽度(时间值)
阶跃高度 电 位 初始 电位 终点 电位
•振幅(电位值) •频率 •稳定时间 •灵敏度
振幅
1/频率 时间
3.2.2.11 A.C. Voltammetry(交流伏安法)
[including phase-selective(含相敏交流)]
交流伏安法简称ACV,其参数设置 由上至下依次为: •初始电位 •终点电位 •阶跃高度(电位值) •振幅 •频率 •取样周期(时间值) •稳定时间 交流伏安法中电位与时间的关系如下图:
•稳定时间 •灵敏度 •扫描速率小于0.5V/s时启用附属记录 器?
3.2.2.6 Chronocoulometry(计时电量法)
计时电量法简称CC,其需要 设定的参数由上到下依次为: •初始电位 •终点电位
•阶梯波数量
•脉冲宽度
计时电量法中电位与时间的关系如下图:
终点电位 电 位 脉冲宽度 初始 电位 阶梯1 脉冲宽度 初始电位 阶梯2 阶梯3 终点电位
2.5使用中的注意事项
仪器的电源应采用三相线,并要求接地良好; 仪器不宜经常开关,无人看守时建议关机; 使用温度15~28度,此温度范围外工作会造成 漂移,并影响仪器寿命; 电极夹头长时间使用造成脱落,可自行焊接, 但注意夹头不要和同轴电缆外的网状屏蔽层短 路; 风扇噪音不会造成仪器损坏,但噪音太大应予 以更换,更换时要使用同样大小同样电压的直 流风扇。
3.2.1 File(文件)菜单
New:新建一个任务; Open:打开一个已存储的任务; Close:关闭当前任务; Save As:保存当前任务,可使用当前文件名, 也可以另外命名,但末尾要加.bin的扩展名,否 则系统会提示错误; Delete:删除所选文件; Retrive:在运行中备份实验数据,适合运行时间 很长的试验; Update Instrument Program:更新仪器闪存中 的程序软件
USB接口
电源线接口串行通信口 电解池控制
电极
1.3仪器性能