循环伏安技术
摘要：简单介绍了电化学测试的一些基本知识，并重点介绍了一种最常见、最重要的电化学测试技术-循环伏安技术。分别从循环伏安技术的发展、原理及应用方面对其进行了介绍。 关键词：电化学测试，循环伏安，原理，应用
1 电化学测试的基本知识
电极电势、通过电极的电流是表征复杂的微观电极过程特点的宏观物理量。电化学测量的主要任务是通过测量包含电极过程各种动力学信息的电势、电流两个物理量，研究它们在各种极化信号激励下的变化关系，从而研究电极过程的各个基本过程。 基于电化学的测量规律、按照对应出现的时间顺序，电化学测量大致可以分为三类。第一类是电化学热力学性质的测量方法，基于Nernst方程、电势-pH三级教育图、法拉第定律等热力学规律；第二类是依靠单纯电极电势、极化电流的控制和测量进行的动力学性质的测量方法，研究电极过程的反应机理，测定过程的动力学参数；第三类是在电极电势、极化电流的控
制和测量的同时，结合光谱波谱技术、扫描探针显微技术，引入光学信号等其他参量的测量，研究体系电化学性质的测量方法。
在电化学反应过程中，电极中包括四个基本过程：
1）电荷传递过程（charge transfer process）：电化学步骤。
2）扩散传质过程（diffusion process）：主要是指反应物和产物在电极界面静止液层中的扩散过程。
3）电极界面双电层的充电过程（charging process of electric double layer）：非法拉第过程。
4）电荷迁移过程（migration process）：主要是溶液中离子的电迁移过程，也称为离子导电过程。
另外，还可能有电极表面的吸脱附过程、电结晶过程、伴随电化学反应的均相化学反应过程。
因此，要进行电化学测量，研究某一个基本过程，就必须控制实验条件，突出主要矛盾，使该过程在电极总过程中占据主导地位，降低或消除其它基本过程的影响，通过研究总的电极过程研究这一基本过程，这就是电化学测量的基本原则。
电化学测量的主要分为三个步骤：1）实验条件控制；2）实验结果的测量；3河北大学人民武装学院）实验结果解析。在电化学测试中，一般采用三电极体系进行测量。
图1 三电极体系电路示意图
由图可知：电解池由三个电极组成。W钼电极代表研究电极（indicator electrode），也称为工作
电极（working electrode，WE）。研究电极的电极过程是实验研究的对象。R代表参比电极（reference electrode，RE），是电极电势的比较标准，用来确定研究电极的电势。C代表辅助电极（auxiliary electrode），也称为对电极（counter electrode，CE石家庄裕华区委书记），用来通过极化电流，实现对研究电极的极化。
P代表极化电源，为研究电极提供极化电流；mA代表电流表，用于测量电流；V为测量或控制电极电势的仪器。P、mA和辅助电极、研究电极构成了左侧的回路，称为极化回路。在极化回路中有极化电流流过，可对极化电流进行测量和控制。V、参比电极和研究电极构成了右侧的回路，称为测量控制回路。在测量控制回路中，对研究电极的电势进行测量和控制，由于回路中没有极化电流流过，只有极小的测量电流，所以不会对研究电极的极化状态、参比电极的稳定性造成干扰。
庚子之变可见，在电化学测量中采用三电极体系，既可使研究电极界面上通过极化电流，又不妨碍研究电极的电极电势的控制和测量，可以同时实现对电流和电势的控制和测量。因此在绝大多数的情况下,总是采用三电极体系进行测量。
权重计算方法2 循环伏安技术简介
1922年前捷克斯洛伐克人海洛夫斯基（Jaroslav Heyrovsky）以滴求电极为工作电极首先发现极谱现象，并因此于1959年获诺贝尔奖。极谱法通过测定电解过程中所得到的电流-电位曲线来进行定性和定量分析，具有迅速、灵敏的特点。伏安法是由极谱法发展而来的，是主要用于电极过程研究的一种非分析的技术手段，如可用于各种介质中的氧化还原过程、表面吸附过程以及化学修饰电极表面电子转移机制研究等。20世纪60年代中期，电子技术得到快速发展，低成本的电子放大装置出现，经典伏安法得到很大改进，提高了伏安法的选择性和灵敏度，形成了恒电位仪、信号发生器、电化学分析测试系统等电化学分析、测试、研究的基本工具。随着计算机技术的发展，电化学分析测试系统的联机使用，发展了各式各样的电化学工作站，结合各种谱学技术，也形成了原位谱学循环伏安技术。
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