超快扫速循环伏安法研究进展.pdf 全文

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( ) 第 21 卷 4 期 　　 安 徽 师 大 学 报 自然科学版 　　　　 V o l. 21,N o. 4 　　　 ( ) 　　　 1998年12月 Journal of A nhuiN o rm alU niversity N atural Science D ec. 1 9 9 8 超快扫速循环伏安法的研究进展 林祥钦　　赵　炜　　邓兆祥 ( 中国科学技术大学化学系, 合肥, 230026) 摘要　本文对超快扫速循环伏安法的研究进展做了一个简要的综述, 着重讨论 了关于电子仪器、电极与电化学池、电位降补偿、背景扣除、数据处理等, 所涉及 的部分理论和技术问题, 引述了27 篇文献. 关键词　超快扫速　循环伏安法　仪器　应用 　　 循环伏安素有“电化学谱”之称, 其主要特色是可以通过改变电极电位的扫描速度来 考察所研究体系的电化学性质, 例如, 测定体系的异相电子转移速率常数, 考察体系的多 步放电过程, 监测反应中间质点, 研究电子转移的伴随化学反应等, 因而其扫速上限决定 着它的应用能力. 人们一直想望将扫速提高到每秒百万伏特以上的超高扫速领域去, 初期 [ 1 ] 总是获得带有显著变形的伏安波而没有实用价值 , 直到 80 年代初超微电极出现, 大大 减小了时间常数, 降低了电势降落[ 2～ 4 ] , 使这一领域的研究有了转机. 同时, 由于半导体集 成电路和计算机技术的飞速发展, 提供了可以与快速扫描相匹配的运算放大、数据采集和 处理的能力, 现在已经实现高达2M V s 扫速, 可以准确测量 1～ 5cm s 表观非均相电子转 移速率常数, 或 5 × 107s 伴随化学反应的均相反应速率常数. 超快扫速伏安法对电化学的理论和技术的发展是一个新的挑战, 它是一个值得注意 的 研究领域. 本文围绕该方法的技术和理论方面的主要问题, 对其的研究进展做一简要 的评述. 1　 电子仪器系统 　　 超快扫速伏安法的实现首先要有一套电子仪器系统, 主要由高频信号发生器、宽带 恒电位器、宽带电流 - 电压转换器、高速数字示波器和计算机组成. 主要仪器都有商售, 而恒电位器和电流 - 电压转换器需要自己设计制作. 以往的研究工作相当一部分是围绕 着这个电路的设计和性能表征进行的. 对超高扫速, 电路的带通是一个关键指标, 这首先 取决于所使用的运算放大器的性能. 1. 1　 电压反馈型运算放大器电路 　 一般的运算放大器都是电压反馈型的. 使用这种运 放的典型电路是由一级电位跟随器将由函数信号发生器的线性扫描信号加到电极上去, [ 5～ 8 ] 由一级电流跟随和根据情况选用的一级电压放大将电流信号送往数字示波器 . ( ) [ 8 ] 限制带宽最关键的部件是电流电压转换器 特别是电流跟随器 . 为了获得可忽略 　　 　 中科院重大项 目基金和中国科技大学基地建设择优基金项 目 　　 收稿 日期: 1998—08—10 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 390 安 徽 师 大 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 1998 年 变形的伏安信息, 转换器的带宽应至少为 1T d

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