电化学测量中的欧姆电压降补偿问题

对工作电极与参比电极之间的溶液电阻(R_u)进行准确的欧姆电压降补偿是获取可靠的电化学实验结果的前提,但测量中该如何进行补偿尚未建立规范的操作流程。本文首先探究了工作电极与Luggin毛细管末端距离对R_u的影响。随后对比了Autolab PGSTAT 302N、CHI系列恒电位仪的交流阻抗法与CHI系列恒电位仪所测得R_u的差别。并且以铂电极上的氢析出反应为例,探究了灵敏度、补偿百分比以及仪器等因素对补偿后HER极化曲线带来的影响。深入讨论了产生这些偏差的原因,最后给出了规避和减轻此类问题以实现准确有效的欧姆电压降补偿的建议。     

硫酸(氢)根吸附层对Pd(111)电极上甲酸氧化反应的影响研究

本文使用循环伏安法和电势阶跃法分别研究了添加和不添加Na₂SO₄的0.1 mol/LH₂SO₄+0.1 mol/LHCOOH溶液中Pd(111)电极上甲酸氧化反应(FAO)的动力学行为,并与同样条件下0.1 mol/LHClO₄中的动力学行为进行比较. 加入0.05 mol/L或者0.1 mol/LNa₂O₄后,在相同的电位下负向扫描的FAO电流比正向扫描的显著减小. 本文推测在(SO₄^*_ad)_m+[(H₂O)_n-H₃O⁺]或(SO₄^*_ad)_m+[Na⁺(H₂O)_n-H₃O⁺]吸附层相转变电势以正的电位, 这个吸附层的结构可能随着电位的增加或Na₂SO₄的加入变得更加致密和稳定. 因此,破坏或者脱附致密的硫酸(氢)根吸附层变得更加困难,使得FAO 动力学在较高电位和随后的负扫电位受到明显的抑制.     

利用交流阻抗谱揭示Ir(111)电极在酸性溶液中的氢吸附动力学

本文利用阻抗谱研究Ir(111)电极在HClO₄和H₂SO₄中溶液中的氢吸附行为. 在HClO₄溶液中,随着施加电位从0.2 V降到0.1 V(vs RHE),Ir(111)电极上氢吸附速率从1.74×10^-8 mol·cm^-2·s^-1增大到 3.47×10^-7 mol·cm^-2·s^-1 . 与相同条件下Pt(111)电极上的氢吸附速率相比,Ir(111)上的氢吸附速率要小1∽2个数量级,这是由于Ir(111)电极与H₂O结合能力更强,因此位于水合氢键网络中的氢离子需要克服更高的能垒才能重新定向进而发生欠电位沉积. 在H₂SO₄溶液中,氢吸附电位负移了200 mV,吸附速率也下降了一个数量级,这是由于Ir(111)电极表面强吸附的硫酸根/硫酸氢根物种的阻碍作用. 结果表明,在电化学环境下,位于电极表面附近的水分子的取代和重新定向在很大程度上影响了氢吸附过程.