循環伏安法目錄一、基本原理二、電極過程的可逆性判斷三、測定步驟四、循環伏安法的應用一、基本原理如以等腰三角形的脈沖電壓（圖1）加在工作電極上，得到的電流-電壓曲線包括兩個分支，如果前半部分電位向陰極方向掃描，電活性物質在電極上還原，產生還原波，那么后半部分電位向陽極方向掃描時，還原產物又會重新在電極上氧化，產生氧化波。因此一次三角波掃描，完成一個還原和氧化過程的循環，故該法稱為循環伏安法，其電流一電壓曲線稱為循環伏安圖（圖2）。循環伏安法中電壓的掃描過程包括陰極與陽極兩個方向，因此從所得的循環伏安法圖的氧化波和還原波的峰高和對稱性中可判斷電活性物質在電極表面反應的可逆程度。循環伏安法有兩個重要的實驗參數，一個是峰電流之比即，二是峰電流之差，即。若曲線上下對稱，，25℃時，則電極反應是可逆的，反之則電極反應是不可逆的。循環伏安圖中的重要參數陽極峰電流（ipa);陰極峰電流（ipc)陽極峰電位（

φ

pa);陰極峰電位(φpc)；確定ip的方法是：沿基線做切線外推至峰下，從峰頂做垂直線至切線，其間高度即為ip，φp可直接從橫軸與封頂對應處讀取。峰電流方程式

：峰電勢方程式：

二、電極過程的可逆性判斷

對于完全可逆電極反應而言，其循環伏安圖是上下對稱的兩條曲線，且具有以下特點：①②當峰電流與分電位差分別滿足（3）、（4）式時，可表示此電極過程是完全可逆過程。以上討論的是電極過程完全可逆的情況。對于其它的情況，根據陰極、陽極峰的峰電流和峰電位的關系又可以區分為準可逆和完全不可逆電極過程。對于完全不可逆電極過程，循環伏安曲線圖中，只有陰極或陽極峰電流，上下兩支曲線是完全不對稱的。介于兩者之間的，稱之為準可逆。不同可逆性電極的循環伏安圖1為完全可逆，其上下曲線是對稱的，峰電流與峰電位滿足（3）、（4）兩式。2為部分可逆，它雖然也有還原電位峰和氧化電位峰，但是上下不對稱，也不滿足（3）、（4）兩式。3為不可逆，因為她只有一個還原峰，反方向掃描時雖然有連續的電流衰減但是沒有得到氧化峰。三、循環伏安法測定步驟

在有機物電化學反應的研究領域中，對于研究多步驟的氧化還原反應或者生成物不可逆的反應，循環伏安法是一個非常有用的測定方法。氧化還原體系的循環伏安法測定按以下步驟進行：（1）選擇好溶劑。支持電解質、研究電極、參比電極、輔助電極。（2）配好電解液，接好電極測定回路。（3）通氮氣約30分鐘除去溶解氧后停止通氣，讓電解液恢復靜止狀態。（4）定好電位幅度和掃描速度。（5）進行測定。四、循環伏安法在鉛酸蓄電池中的應用1.正極板柵合金表面的組成鉛蓄電池正極板柵合金成分在蓄電池使用過程中遭受陽極氧化而腐蝕。腐蝕產物毗連著正極活性物質,它影響著正極活性物質的充放電行為,所以了解正極板柵表面的組成是很有意義的。純Pb在H2S04溶液中循環伏安圖，如圖3所示在正向掃描時,電勢高于1.4V之后，可能出現PbSO4PbO2峰，也可能伴隨O2析出，而不出現峰。在負向掃描時，電勢低于-1.10V之后，開始析出氫氣。錫以兩種價態的形式進行溶解,標準電勢為-0.83,標準電勢為-0.54。陽極腐蝕產物SnSnSO4,當在負極掃描時，約在-0.18V附近出現SnSO4

Sn的還原峰，而沒有Sn4+Sn2+的還原峰出現，表明陽極氧化產物Sn4+以SnO2的形式存在于板柵表面,而不還原為Sn2+。2.負極膨脹劑的篩選研究光滑鉛電極在含有膨脹劑的硫酸溶液中,或含有膨脹劑的粉狀鉛電極在純硫酸中的循環伏安行為有過很多的研究和報導,多用于篩選負極膨脹劑。當掃描電勢在這個范圍內,其曲線的形狀基本不變。膨脹劑的影響是從PbPbSO4的氧化電量,峰值電流大小,PbS04Pb還原電量,還原峰電流大小的差異,以及氫析出電勢、大小的變化表現出來。3.對鉛電極充放電過程機理的研究鉛酸蓄電池的負極活性物質在放電時是一個具有隨后轉化步驟的電極過程,即鉛失去電子氧化生成Pb2+離子,隨后Pb2+離子與HS04-化合,生成PbS04的沉淀過程。充電時PbS04的還原是一個具有前置轉化步驟的電極過程,即在還原過程進行之前,必須先進行PbSO4的溶解即：可以根據峰值電流Ip與掃描速度v的平方根的關系判斷該過程是否為前置的化學溶解過程所控制。在電極面積、電極體系恒定時,擴散系數D的變化可以忽略,,Ip隨v1/2上升而增加。但是如果體系存在著前置的化學轉化步驟,反應物粒子的濃度C可能發生變化。如前置轉化步驟提供的反應粒子速度足夠的快,則,Ip／v1/2值隨v成一水平直線。若反應物粒子的供應速度低于它的消耗,這時,Ip/v1/2將隨v的增加而下降.表明該過程為前置的化學轉化步驟所控制。圖中表明PbSO4在純H2S04溶液中的還原為前置的化學溶解步驟所控制。當膨脹劑木索磺酸鈉存在時,仍保持這一情況,而且PbS04的溶解度進一步降低，表現為PbS04的還原峰電流值的下降。電極制備方面的應用

實驗技術手段的發展也體現在循環伏安法在電極制備方面的應用。如過家好等采用循環伏安法成功制備了Pt－Sn/GC電極，并用電化學方法研究了Pt－S