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活性面积的计算

作者 小young5
来源: 小木虫 300 6 举报帖子
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析氢反应中,电化学活性面积是怎样计算的呢?像上传的图片的公式,双电层电容是怎么计算的呢?而公式里面的40代表的是什么数值?期待大家的回答,谢谢啦

活性面积的计算
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  • 精华评论
  • wendaoyizhi

    [1] J. Li, Y. Wang, T. Zhou, H. Zhang, X. Sun, J. Tang, L. Zhang, A. M. Al-Enizi, Z. Yang, G. Zheng, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 14305这篇文章的support里有关于活性面积的计算,只是关于其他电催化的,三电极测试电容可以根据CV曲线计算得出,比电容=积分面积/(2*扫速*质量或面积*电压窗口范围),很多文献里用CV算电容的时候少除了个2,所以通常电容都错误的虚高了,origin算积分面积的时候是一个闭曲线积分,如果窗口是0到1,其实是来回积了两次分,所以要多除个2(这篇文献里说的是电容的两倍也是这个意思,一个循环算了两次),楼主所说的这个40也不是很清楚,最好能把文献发出来,对于电化学活性面积我也还是有疑问,根据文献的那种算法,得到的只是电极面积的一个拟合值,所以还不知道电化学活性面积的具体意义,希望有专家出来指导一下

  • 小young5

    引用回帖:
    2楼: Originally posted by wendaoyizhi at 2016-12-30 22:39:36
    J. Li, Y. Wang, T. Zhou, H. Zhang, X. Sun, J. Tang, L. Zhang, A. M. Al-Enizi, Z. Yang, G. Zheng, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 14305这篇文章的support里有关于活性面积的计算,只是关于其他电催化的,三电 ...

    你好!附件是计算公式的参考文献

  • wendaoyizhi

    根据本文的描述,这个40是根据一般平面电容取的一个中间值,但是不太清楚作者指的是什么材料,对于无杂原子摻杂的纯碳材料而言,通常的面积标准化电容在15微法/平方厘米以下,比电容的测试方法根据我提供的这篇文献的supporting,取不同扫速下阳极电流与阴极电流的差值对扫速作图,直线拟合的斜率数值就是2倍的比电容,本文扫描的是0到0.3V,可以取0.15V时的阳极电流减阴极电流对扫速作图。但是这两篇文献里纵坐标都已经是用电流密度表示(问过相关作者说是除以都电极面积,那得到都斜率单位应该是mF/cm2,这个面积应该是电极的面积,)单位可以参考这篇http://dx.doi.org/10.1002/ange.201600687,如果按照您发文献的方法,个人认为可以不用电流密度而直接用电流对扫速作图,得到实际的电容大小,再去除以面电容,可以得到一个估算的面积。也有用Randles-Sevcik方程算,但里面涉及电子转移数及扩散系数等不大好确定,算法比较复杂,(还有专家提到过如果是铂纳米或合金的话,可以用氢的UPD或者一氧化碳stripping面积来算,这个不太懂),希望专家可以继续出来讨论

  • 小young5

    引用回帖:
    4楼: Originally posted by wendaoyizhi at 2017-01-01 17:50:32
    根据本文的描述,这个40是根据一般平面电容取的一个中间值,但是不太清楚作者指的是什么材料,对于无杂原子摻杂的纯碳材料而言,通常的面积标准化电容在15微法/平方厘米以下,比电容的测试方法根据我提供的这篇文献 ...

    很感谢你的回答,我还有其他的一些疑问,对于CV的扫描范围有没有要求呢,并且我自己在做CV的时候,曲线无法闭合,这是我选择的范围不对呢还是材料的问题呢?还有你在回答里提到的除以面电容,面电容指的是?

  • wendaoyizhi

    引用回帖:
    5楼: Originally posted by 小young5 at 2017-01-02 12:02:57
    很感谢你的回答,我还有其他的一些疑问,对于CV的扫描范围有没有要求呢,并且我自己在做CV的时候,曲线无法闭合,这是我选择的范围不对呢还是材料的问题呢?还有你在回答里提到的除以面电容,面电容指的是?...

    你的这篇文献里说了,是要避开氧化还原峰的位置,选取纯双电层电容的一小段,具体的范围不是很清楚,CV你多扫几圈,一般舍去第一圈应该是可以闭合的。面电容有相对于电极面积的,也有相对于比表面积的,单位一般都是微法/平方厘米,按照你文献的说法,如果我们能够得到那个电极的电容大小微法或者毫法,再除以40微法/平方厘米,就可以得到一个面积。但是我现在对这个面积也有疑问,如果是按照材料的比表面积标准化电容来算(area-normalized capacitance),那么得到的就是材料的一个表面积(而这个面积通常是通过氮气吸附曲线测得的),所以不知道通常所说的这个电化学活性面积是一个什么概念,文献里通常也好模糊,是不是就是这个材料与电解液接触的一个表面积,还是电极的一个实际有效面积?这个也还需要权威专家出来指导一下

  • ASDFGHJV

    引用回帖:
    3楼: Originally posted by 小young5 at 2016-12-31 17:47:17
    你好!附件是计算公式的参考文献...

    麻烦可以分享一下这篇文献吗,谢谢

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