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活性面积的计算 已有1人参与
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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 Z{Y(S6LR~K8]VU`@4HLSDOU.png |
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wendaoyizhi
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【答案】应助回帖
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温心若水: 金币+5, 欢迎常来交流！ 2016-12-31 08:20:55
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| [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 |
2楼2016-12-30 22:39:36
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你好！附件是计算公式的参考文献 |
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2016-12-31 17:41:17, 2.13 M
3楼2016-12-31 17:47:17
wendaoyizhi
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【答案】应助回帖
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小young5: 金币+20, ★★★★★最佳答案 2017-06-27 15:50:07
小young5: 金币+20, ★★★★★最佳答案 2017-06-27 15:50:07
| 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 |
4楼2017-01-01 17:50:32
5楼2017-01-02 12:02:57
wendaoyizhi
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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。 |
6楼2017-01-02 16:23:42
7楼2018-01-02 17:24:18