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循环伏安法 (CV)

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循环伏安法或简历,是一种用于研究广泛的电化学性能的分析物或系统技术。

伏安法实验对电化学体系,应用电位扫描,然后测量产生的电流。与当前的应用潜力产生图叫做伏安法。

循环伏安法执行的相同的方式,只是线性电位扫描达到设定的值后,它然后加大在相反的方向返回到初始的潜力。伏安法,特别是山峰和峰值位置的形状关键洞察分析物,如氧化还原或氧化还原电位的属性。

此视频将说明如何安装、 运行和解释循环伏安法实验在实验室里。

循环伏安法通常被执行三电极的单元格中。第一,工作电极是感兴趣的反应。工作电极通常是惰性材料,如黄金、 铂金、 或碳。

下一步,反电极用来关闭电流电路的单元格中。它也是由惰性材料,最频繁的铂丝组成。最后,参比电极用于作为一个参考点系统,因为它有稳定和知名的可能。因此,所施加的电位报道与参考电位。

该单元格包含溶解在溶剂中的分析物。溶剂与被测物,不能反应,不能氧化还原所需的扫描窗口内活跃。在大多数实验中,支持电解质用于最小化溶液电阻。电解液通常是盐溶液,因为它具有高离子强度和电导率。

要运行中三电极电池的电化学测试,将当前流致工作和反电极之间。由操作计数器电极的极化,控制的应用的潜力。然而,可能被测量工作电极和参比电极的已知稳定潜力之间。保持指定的工作和参考电极间电势差,后来调整潜力。

在简历的实验中,潜力线性增加的"开关"的潜力,然后转回起始的潜力,从而使"周期性"的扫描。潜在的限制被称为扫描窗口。由此产生的伏安图显示系统中氧化还原事件所对应的功能。

对于单电子氧化还原事件,向前电位扫描结果在阴极的峰值。在这"阴极峰电位,"被分析物的减少,意味着获得电子。反向扫描导致阳极的峰值,氧化发生的位置。在这"阳极峰电位,"电子脱离产品形成在前扫了。这些山峰的形状是高度依赖分析物的浓度、 扫描速度和实验条件。

既然已解释循环伏安法的基本知识,让我们看看如何在实验室中运行 CV 扫描。

开始执行程序,准备 10 毫升的电解液股票。添加一种电化学电池的电解质溶液。添加小搅拌棒、 搅拌盘置于单元格和限制它。

搅拌和脱气温柔的氮气流解决方案。这将删除氧气,是氧化还原活性。在使用前冲洗与溶剂参比电极,用 Kimwipe 干。然后,轻轻地清洁工作和反电极制造商的指导方针要求。

虽然解决方案脱气,将三个电极插入铁氟龙单元格顶部。将电极连接到设置的合适的潜在顾客。

获得背景扫描,以验证该解决方案不是电化学活性的扫描窗口范围。从结果扫描,确认有无杂质或剩余的氧气。如果氧化还原事件目前,清洁电极和玻璃器皿,和改造解决方案。

与电解质溶液相结合利益被分析的物。搅拌和脱气与要删除氧干燥氮气流解决方案。执行多个循环伏安法实验在多个扫描速率,根据系统功能。凡没有电流开始开路电位值在每次扫描。

有条不紊地会扫描窗口来隔离感兴趣的氧化还原事件发生变化。不同扫描方向,以确保它不会影响的事件。执行此步骤以多种扫描速度。一旦收集了所有的扫描,松开并从单元格中删除每个电极。冲洗参比电极,用金擦干。将它存储在电极的存储解决方案。轻轻地清洁存储之前, 的工作和反电极和冲洗电极细胞。

由此产生的循环伏安法进行了分析并指出还原和氧化事件在每个实验的设置下的电位和电流数据。

简历可以用于确定是否氧化还原反应是可逆的或不可逆。在可逆系统中,氧化与还原发生,生产各自的山峰。此外,到阳极电流的阴极电流的比例应该是大约 1。最后,在可逆系统中,平均峰电位不受潜在的扫描速率。

在不可逆系统中,那里是没有反向峰值。此外,峰值电流应扫描速率的平方根成正比。

使用电活性物种受益 CV 实验研究的许多领域。

多巴胺是长期研究的神经递质,其重要性是药物滥用、 精神疾病和退行性疾病。检查在实时的多巴胺的释放的能力一直是神经科学的目标。在此示例中,在大脑中多巴胺氧化用微电极,使用品种测量各种药理剂被应用于大脑感兴趣区域的测试及其对多巴胺释放的影响。

神经记录假肢的能力随时间后植入术。在此示例中,简历用于监视植入物的有效性。

电极材料和粗糙度,以及周围组织的影响曲线的形状。高电荷的承载能力,由该地区的曲线,表明一个运作良好的设置。一个简短的电压脉冲用于振兴植入物。

微生物生物电化学系统是研究的一个新兴的领域与应用,如生物修复。

某些细菌是电化学活性,特别是当他们在组装的图层上表面,被称为生物膜。这些细胞在生物反应器,发展壮大,电化学控制。细胞生长在生物反应器中,用循环伏安法监测当前生成的细胞,从而确定当反应物被耗尽。

你刚看了朱庇特的简介循环伏安法。你现在应该明白如何运行和解释 CV 扫描。

谢谢观赏 !

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