利用循环伏安法、紫外-近红外光谱和 EPR 光谱电化学对有机化合物进行分析

这些方法可以帮助确定电活性有机分子的分子结构对带电载体的代和动力学、分项电位、电子亲和力和键图值的影响。这些方法是一种廉价而快速的方法，用于确定许多电活性材料最有价值的参数，而无需构建特殊器件。该方法可用于分析所有类型的电子活性化合物，如非本地双电子化合物，包括小分子和大聚合物链。

要开始 CV 程序，请用 1.5 毫升电解质溶液填充干净的电化学电池，然后用聚四氟乙烯电极支架盖住电池。将工作辅助电极和参考电极插入盖中，工作电极和参考电极尽可能靠近，无需接触。确保电极浸入电解质中。

然后将电极连接到电位，小心不要让连接器相互接触。对于还原分析，气泡惰性气体通过溶液至少五分钟去除溶解氧。然后将惰性气体管路提升到溶液上方，使气体在整个实验中流动。

一旦电化学电池准备就绪，打开电位器软件并选择 CV 程序。将启动电位设置为零伏特，将上顶点和下顶点电位设置为 2 伏特和零伏特进行氧化分析，将零伏特设置为负 2.5 伏特以进行还原分析。将停止电位设置为零伏特。

和停止交叉的数量到六。扫描速率为0.05伏/秒。命名数据文件并获取伏图。

检查电极是否清洁，溶解氧是否已去除（如果适用）。然后向电解质中加入 10 微升的 1 毫摩尔毛皮溶液，并获取参考扫描。之后，清空并清洁电池和电极。

在电解质中分析的化合物溶液中，用1.5毫升的一毫升溶液填充细胞。将细胞重新连接到电位，如有必要，将溶液进行回塞。然后将启动电位设置为零伏特。

上部和下顶点电位为0.5伏特和0伏特氧化。或零伏特和负 0.5 伏特的减少。停止电位为零伏特。

和停止交叉的数量到10。扫描速率为0.05伏/秒。命名数据文件并获取此初始声像图。

然后，将上顶点电位增加 0.1 伏，用于氧化分析，或将下顶点电位减少 0.1 伏以进行还原分析。然后再次运行扫描。重复此过程，直到观察到兴趣的全部峰值。

如果连续扫描已转移电位清洁参考电极，请让它在电解质溶液中浸泡一小时。然后重复测量。完成氧化测量后，执行还原测量，反之亦然。

然后将启动电位设置为零伏特，将上顶点设置为 1 伏特，将下顶点设置为负 2.7 伏特，将停止电位设置为零伏特。运行扫描并根据需要调整潜在窗口，以确保完整峰值可见。以不同的扫描速率和在存在毛精的情况下重复此过程。

要开始在红外附近进行UV-Vis手术，请用0.5毫升的电解质溶液填充干净的光谱电化学细胞。插入工作辅助电极和参考电极，并将组装的电池放在光谱仪中。将电极连接到电位，然后打开电位和光谱仪软件。

将每个探测器上的吸光度测量作为溶剂空白。然后断开、清空和清洁单元格。在电解质中，用1倍至负数的第五摩尔溶液重新填充，如果测试沉积在工作电极上的材料，则单独用电解质重新填充。

正确设置光谱化学细胞非常重要，其方式与用于记录空白光谱的光谱化学细胞尽可能相似，只有这样，才能确保良好的结果的注册。将电池放在光谱仪中，然后将电极重新连接到电位。将中性电位应用于细胞并获取起始光谱。

将电位增加 0.1 伏，等待约 10 秒钟，使过程稳定下来。然后获得另一个频谱。继续此过程，直到在频谱中观察到第一个变化。

然后保存该频谱。接下来，将电位增加 0.05 伏特。等待 10 秒钟。

并获得频谱。重复此过程，直到从 CV 测量中确定第一或第二氧化电位。然后通过应用中性电位去掺杂薄膜。

最后，比较氧化前和掺杂后膜的光谱。要开始沉积在工作电极上的聚合物材料的EPR光谱化学程序，请用电解质填充光谱化学细胞，并放在EPR光谱仪中。设置锰标准并调整仪器参数，只覆盖第三和第四个锰线。

获取背景光谱，检查污染物，然后取出并清洁电池。接下来，用电解质重新填充电池。将电极与参考电极和工作电极放在辅助电极导线螺旋内，小心不要损坏工作电极上的聚合物层。

将工作电极靠近电池底部，将参考电极靠近工作电极的有源部分的上部。将电极连接到电位，然后将电池放在仪器中。正确设置光谱电化学细胞，不破坏工作电极表面的确定正数至关重要。

错误地放置工作电极，无法记录任何结果。应用中性电位并获取初始频谱。然后将电位增加 0.1 伏，等待 10 秒，让样品平衡，然后获取另一个频谱。

重复此过程，直到 EPR 信号出现。然后将电位增加 0.05 伏特，等待 10 秒，然后获取另一个频谱。继续此过程，直到达到第一或第二个氧化电位，然后反转电位步骤，以相同方式返回到起始电位。

然后应用 EPR 信号出现电位。启用锰参考，并记录光谱，以获得锰的第三和第四光谱线的测量。可逆和不可逆过程的开始电位可以通过基于与 CV 峰值的相交线与背景的相交计算来估计，这些点面为参考材料调整。

这种多磷类衍生物的UV-Vis附近的红外光谱显示中性聚合物吸收带递减，在氧化掺杂过程中形成新的极性、双极性吸收带，在604纳米时形成等值点。新的极光带从550到950纳米归因于生物二苯和苯甲苯的基基。观察到一个新的双极带在950到1700纳米之间。

在减少这种S-tetrazine导数时，EPR光谱显示一种超细分裂模式，该模式与未配对电子与S-tetrazine的四个氮原子的相互作用相匹配。通常从结合聚合物中观察到单个宽的EPR信号，表明重化过程产生的基离子的显著去定位。在此过程期间执行还原分析时，请务必在测量前正确去掺杂溶液，以避免自氧的任何干扰。

按照此过程，可以从数据中估计被调查材料的电子亲和力电离电位和带帽。通过使用此过程，您可以确定化学结构对一组材料所调查性能的影响。