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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电化基础 » 菜鸟求救：请教一个关于工作电极和反电极的问题
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ZANCAI

新虫 (著名写手)

[求助] 菜鸟求救：请教一个关于工作电极和反电极的问题

我要对一个导电高聚物通过加正电压和负电压来发实现其氧化态和还原态的反复转变。查到文献是用如下方法实现的：
Electrochemical switching and EIS measurements were performed using a two-electrode configuration, with the working and counter electrodes attached to opposite ends of the  sample, which had a typical size of 1.5 cm × 1.5 cm. The reference and counter electrodes were shorted as is typically done for two-electrode impedance measurements. The working and counter electrodes were interfaced onto the surface of the sample through thin strips of highly conductive copper metal (sheet resistance ∼1 Ohm), dimensions 3 mm × 10 mm × 0.1 mm.The material was switched to its reduced state by application of a − 1.0 V potential to the working electrode, for an appropriate period of time until a charge of ∼ 0.1 C had been passed.

但我还是没有搞清楚，有如下的疑问，希望知道的虫子能解答多少是多少：
（1）工作电极和反电极是分别做在样品同一个表面上的两端吗？
（2）当对工作电极加-1.0V电压的时候，反电极的电压不是应该是 +1.0V 吗？那么正负电压都同时加到样品上了，如何会实现样品从氧化态到还原态呢？
（3）如果我要实现从还原态再回到到达氧化态，就在工作电极加+1.0V的电压就可以了吗？
(4) 我设想如果把样品一个表面连到工作电极上，而样品的另个表面贴一层固体电解质，在固体电解质上再贴一层非常导电的材料并将导电材料连到反电极上，在工作电极上加+1v或-1v的电压是否也可以实现样品的氧化还原态转换？

[ Last edited by ZANCAI on 2012-6-5 at 02:45 ]
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1楼 2012-06-05 02:26:36
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
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2楼: Originally posted by novelenergy at 2012-06-05 09:13:43
（1）工作电极一般是你样品修饰的电极，对电极一般采用惰性电极，如：铂电极、石墨电极和玻炭电极等
（2）当对工作电极加-1.0V电压的时候，对电极的电压不是很精确，应该是0V左右吧。通过电化学工作站，直接设定工 ...

谢谢的你的回复
     我的理解是，如果在电解质溶液中，把导电高聚物放在工作电极上，然后用循环伏安法不断从正电压扫到负电压然后再扫回正电压，就可以实现导电高聚物的从氧化态到还原态不断地转换，不知道是不是这样
    但我现在是需要在空气下对导电高聚物加电压，但查到文献却是工作电极和反电极都加到导电高聚物上。不知道是为何？
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3楼2012-06-05 10:14:49
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
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5楼: Originally posted by 萍水相逢！ at 2012-06-05 22:10:28
导电聚合物如果是固态的话，我认为工作电极、导电聚合物、反电极应该做成夹心饼干那种，导电聚合物在中间。

那请问夹在中间又是如何实现导电聚合物的氧化还原态的转换的，在工作电极的面上加+1V氧化，在反电极的面上是不是就有-1V还原了，反之，在工作电极的面上加-1V氧化，在反电极的面上是不是就有+1V还原了？
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6楼2012-06-05 22:25:28
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
7楼2012-06-06 20:26:19
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
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8楼: Originally posted by xiaopichong at 2012-06-07 11:30:34
不能这么说，只能说如果在工作电极上施加+1V的电位，工作电极上发生氧化反应，则对电极上应该要发生还原反应，且还原反应电流要与氧化反应电流相一致。但是对电极上的还原电位是不确定的，因为可以想象，对电极上发 ...

谢谢你的回复啊，但我查到文献上说的是“a two-electrode configuration, with the working and counter electrodes attached to opposite ends of the  sample”，就是说分别把工作电极连到样品的两端，那么不是在氧化样品的同时又还原样品了？
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9楼2012-06-07 20:47:14
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by xiaopichong at 2012-06-07 22:00:31
从“ The working and counter electrodes were interfaced onto the surface of the sample through thin strips of highly conductive copper metal”一句中判断应该是这样。但是这好像与一般的电化学反应有很大 ...

你好，文章的链接如下：
http://onlinelibrary.wiley.com/d ... .201102237/abstract
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11楼2012-06-07 22:18:21
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by xiaopichong at 2012-06-07 22:00:31
从“ The working and counter electrodes were interfaced onto the surface of the sample through thin strips of highly conductive copper metal”一句中判断应该是这样。但是这好像与一般的电化学反应有很大 ...

你好 不知道文献你是否看过了 可否给写建议啊？
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12楼2012-06-13 04:02:24
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
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13楼: Originally posted by xiaopichong at 2012-06-13 20:05:12
不好意思刚刚看到你的文献链接。简单看了一下，看起来是这样的，一个导电聚合物同时作为工作电极和对电极。从补充材料的最后一个图来看，由于水蒸汽在内部凝结，就相当于一个微型的电解池，然后有离子在导电高聚物 ...

你好，我还有一些疑问望能解答：
（1）这篇文章主要目的是研究导电聚合物的状态变化，而不是导电性（但我不知道导电性对材料的状态有无变化），但如果一个导电聚合物同时作为工作电极和对电极是不是就意味着该聚合物的氧化态和还原态同时存在了，就是一部分高聚物处于氧化态，同时另一部分处于还原态？
（2）我想设计一个三层结构来控制导电高聚物的氧化还原态，第一层是导电高聚物膜，第二层是固体电解质膜，第三层是一种普通的导电材料膜，第一层和第三层分别接工作电极和对电极，通过改变电压，是不是就可以实现第一层膜从氧化态到还原态再到氧化态的不断转换？
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14楼2012-06-21 04:41:32
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
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15楼: Originally posted by xiaopichong at 2012-06-21 09:59:57
其实这个方向我也不了解，但是从电化学的角度出发，固液界面的电化学反应需要建立双电层。如果是把工作电极和对电极与你的材料相连，材料的导电性很好就会造成两个电极的短路，如果导电性较差倒是可以通过电场变化 ...

Thanks.
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16楼2012-06-21 20:30:55
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
送鲜花一朵
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17楼: Originally posted by xiaopichong at 2012-06-26 18:02:47
如站内信所认为的那样，这里修改一下我的想法：
（1）不能确定另一部分是否能够处于还原态，因为反应的过程与我们一般的电化学不同，材料各个位置的状态无法预见；
（2）你的三层结构将会回归到我们一般的电化学 ...

对于第二个问题，第二层的话使用固体聚合体物电解质应该可以，倒是第三层的话我不知道用什么材料，我主要只是想控制第一层的氧化还原可以不断转变，第三层的话我使用普通的导电材料，例如铝片就可以了吗？
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18楼2012-06-26 21:13:31
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