精选现代电化学分析测试方法讲义.
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2020/7/14
厂家（公司） Solartron Analytical AMEL srl ECochemie BioAnalytical Systems CH Instrument Princeton Applied Research ZAHNER Elektrik Cypress Systems HEKA Instrument Pine Instrument ADInstruments ELCHEMA Radiometer Analytical
2
Modern Electrochemistry(2002, 2nd Ed)
Hale Waihona Puke Baidu
2020/7/14
3
Modern Electrochemistry(2002, 2nd Ed)
J.O’M Bockris and S. U.M. Khan, “Surface Electrochemistry – a molecular level approach”, Plenum Press, NY (1993,2000)
2020/7/14
10
Cell System——Terminology
—
+
• Anode: electrode compartment where oxidation occurs • Cathode: electrode compartment where reduction occurs • Half-cell: compartment where half-reaction occurs
2020/7/14
8
1. 概述—关于电化学测量
1.1 电化学测量——原理 1.2 Three Electrodes System— Single Electrode 1.3 恒电位技术—Potentiostatic Technique 1.4 恒电流技术—Galvanostat Technique 1.5 恒电位仪与电化学工作站
2020/7/14
11
1.2 Three Electrodes System:Single Electrode
• CE: Counter Electrode • WE: Working Electrode • RE: Reference Electrode
“两回路”： ✓ 控制主回路 ✓ 测量显示回路
—Galvanostat & Electrochemical Work Station
2020/7/14
9
1.1 电化学测量——原理
I
Z(E or I)
I
E
• 控制电位法E：测量 I（计算Z(E)=U/I ） • 控制电流法I： 测量 E（计算Z(I)=E/I ） • 交流阻抗法Z：测量 Z(E or I or f) （=E/I）
（优选）现代电化学分析测试方法课件
2020/7/14
1
主要参考书：
1）电化学测量. 2）Electrochemical methods: Fundamentals and applications
2nd Ed (2001)
By
A J Bard
&
L R Faulkner
图书馆有 第1版中译本
2020/7/14
2020/7/14
13
Working Electrode:
✓ 重现性好 ✓ 抛光技术：
➢机械抛光 ➢机械压制 ➢化学抛光 ➢电化学抛光 ✓ 封装技术：
Counter Electrode:
✓ 大面积：
✓ 稳定：
2020/7/14
✓ 无污染：
14
Reference Electrode:
✓ 不极化，可逆性好 ✓ 稳定，重现性好 ✓ 温度系数小 ✓ 制备简单 ✓ 维护方面 ✓ 保存容易 ✓ 常用参比电极的电位：
2020/7/14
4
1. 概述—关于电化学测量:
现代电化学:
• 电极过程动力学【电化学原理、理论电化学】 • 电化学测量方法【含电化学分析】 • 应用电化学【电化学工程—电池、腐蚀、电镀】
【化学电源、腐蚀与防护、表面工程、电解加工…】
2020/7/14
5
现代电化学测量方法—主要内容：
1. 概述—关于电化学测量 2. 控制电位法 3. 控制电流法 4. 交流阻抗法
由运算放大器组成的恒电流电路
2020/7/14
18
实际恒电流电路：
2020/7/14
19
1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
20
1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
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1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
22
1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
2020/7/14
12
三电极体系的基本组成:
(1) 研究电极(Working Electrode)： (2) 辅助电极(Counter Electrode)：大面积 (3) 参比电极(Reference Electrode)：不极化 (4) 盐桥(Salt Bridge)： (5) 隔膜(Membrane)：分隔辅助电极与研究电极之间的溶液 (6) 鲁金毛细管(Luggin Capillary)：
2020/7/14
15
现1.3代恒电电化位学技—术——内P容otentiostatic
经典恒电位电路—大功率蓄电池和低阻值滑线电阻
由运算放大器组成的恒电位电路
2020/7/14
16
实际恒电位电路：
2020/7/14
17
1.4 恒电流技术—Galvnostatic
经典恒电流电路—高电压蓄电池组和高阻值滑线电阻
5. 光谱电化学方法 6. 量子电化学方法
2020/7/14
6
现代电化学测量方法—内容：
2020/7/14
7
电化学测试技术: 主要教学内容(应用化学专业)
• 稳态极化曲线与动力学方程式 • 稳态极化曲线的测定 • 暂态法总论 • 控制电流暂态法 • 控制电位暂态法 • 交流阻抗法 • 电极与电解池 • 电化学测试中常见的电子线路 • 谱学电化学研究方法与电化学研究方法的发展趋势 • 电化学测试技术的应用示例
23
1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
24
1.5 恒电位仪与电化学工作站：
LK98BII
CHI660A
2020/7/14
25
电化学工作站：-概述
国外主要的电化学工作站
仪器型号 1200系列 2000、7000系列 Autolab系列 BAS系列 CHI系列 EG&G 270系列 IM6/6e系列 OMNI90系列 PG系列 PINE AF系列 Powerlab系列 PS-205系列 Voltalab系列
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厂家（公司） Solartron Analytical AMEL srl ECochemie BioAnalytical Systems CH Instrument Princeton Applied Research ZAHNER Elektrik Cypress Systems HEKA Instrument Pine Instrument ADInstruments ELCHEMA Radiometer Analytical
2
Modern Electrochemistry(2002, 2nd Ed)
Hale Waihona Puke Baidu
2020/7/14
3
Modern Electrochemistry(2002, 2nd Ed)
J.O’M Bockris and S. U.M. Khan, “Surface Electrochemistry – a molecular level approach”, Plenum Press, NY (1993,2000)
2020/7/14
10
Cell System——Terminology
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• Anode: electrode compartment where oxidation occurs • Cathode: electrode compartment where reduction occurs • Half-cell: compartment where half-reaction occurs
2020/7/14
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1. 概述—关于电化学测量
1.1 电化学测量——原理 1.2 Three Electrodes System— Single Electrode 1.3 恒电位技术—Potentiostatic Technique 1.4 恒电流技术—Galvanostat Technique 1.5 恒电位仪与电化学工作站
2020/7/14
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1.2 Three Electrodes System:Single Electrode
• CE: Counter Electrode • WE: Working Electrode • RE: Reference Electrode
“两回路”： ✓ 控制主回路 ✓ 测量显示回路
—Galvanostat & Electrochemical Work Station
2020/7/14
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1.1 电化学测量——原理
I
Z(E or I)
I
E
• 控制电位法E：测量 I（计算Z(E)=U/I ） • 控制电流法I： 测量 E（计算Z(I)=E/I ） • 交流阻抗法Z：测量 Z(E or I or f) （=E/I）
（优选）现代电化学分析测试方法课件
2020/7/14
1
主要参考书：
1）电化学测量. 2）Electrochemical methods: Fundamentals and applications
2nd Ed (2001)
By
A J Bard
&
L R Faulkner
图书馆有 第1版中译本
2020/7/14
2020/7/14
13
Working Electrode:
✓ 重现性好 ✓ 抛光技术：
➢机械抛光 ➢机械压制 ➢化学抛光 ➢电化学抛光 ✓ 封装技术：
Counter Electrode:
✓ 大面积：
✓ 稳定：
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✓ 无污染：
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Reference Electrode:
✓ 不极化，可逆性好 ✓ 稳定，重现性好 ✓ 温度系数小 ✓ 制备简单 ✓ 维护方面 ✓ 保存容易 ✓ 常用参比电极的电位：
2020/7/14
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1. 概述—关于电化学测量:
现代电化学:
• 电极过程动力学【电化学原理、理论电化学】 • 电化学测量方法【含电化学分析】 • 应用电化学【电化学工程—电池、腐蚀、电镀】
【化学电源、腐蚀与防护、表面工程、电解加工…】
2020/7/14
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现代电化学测量方法—主要内容：
1. 概述—关于电化学测量 2. 控制电位法 3. 控制电流法 4. 交流阻抗法
由运算放大器组成的恒电流电路
2020/7/14
18
实际恒电流电路：
2020/7/14
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1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
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1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
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1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
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1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
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三电极体系的基本组成:
(1) 研究电极(Working Electrode)： (2) 辅助电极(Counter Electrode)：大面积 (3) 参比电极(Reference Electrode)：不极化 (4) 盐桥(Salt Bridge)： (5) 隔膜(Membrane)：分隔辅助电极与研究电极之间的溶液 (6) 鲁金毛细管(Luggin Capillary)：
2020/7/14
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现1.3代恒电电化位学技—术——内P容otentiostatic
经典恒电位电路—大功率蓄电池和低阻值滑线电阻
由运算放大器组成的恒电位电路
2020/7/14
16
实际恒电位电路：
2020/7/14
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1.4 恒电流技术—Galvnostatic
经典恒电流电路—高电压蓄电池组和高阻值滑线电阻
5. 光谱电化学方法 6. 量子电化学方法
2020/7/14
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现代电化学测量方法—内容：
2020/7/14
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电化学测试技术: 主要教学内容(应用化学专业)
• 稳态极化曲线与动力学方程式 • 稳态极化曲线的测定 • 暂态法总论 • 控制电流暂态法 • 控制电位暂态法 • 交流阻抗法 • 电极与电解池 • 电化学测试中常见的电子线路 • 谱学电化学研究方法与电化学研究方法的发展趋势 • 电化学测试技术的应用示例
23
1.5 恒电位仪与电化学工作站：
2020/7/14
24
1.5 恒电位仪与电化学工作站：
LK98BII
CHI660A
2020/7/14
25
电化学工作站：-概述
国外主要的电化学工作站
仪器型号 1200系列 2000、7000系列 Autolab系列 BAS系列 CHI系列 EG&G 270系列 IM6/6e系列 OMNI90系列 PG系列 PINE AF系列 Powerlab系列 PS-205系列 Voltalab系列