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we7606

铁虫 (小有名气)

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[交流] 求助：Sn在Cu(111)的欠电位沉积(UPD)

我不是搞电化学出生的,所以在这里请教各位大侠几个问题？图见附件。

原文表述如下：图1A是Cu(111)电极在0.01mol/L中的循环伏安曲线,处于-0.55V的阴极峰和处于-0.34V的阳极峰分别对应于SO42-(或HSO4-)离子的脱附峰和吸附峰。在较浓的0.5mol/L H2SO4 溶液中，由于SO42-脱附电位的负移和析氢电位的正移，在-0.15V~-0.60V电位区间内没有明显的氧化还原特征。

图1B是Cu(111)电极在10mmol/L SnSO4+ 0.5mol/L H2SO4溶液中的循环伏安曲线。其始电位控制在-0.3V，在阴极扫描过程中，在较宽区间内出现的还原峰I可能来自于溶液中少量氧气的还原；在-0.50V处的还原峰则来自于Sn的UPD过程;在-0.54V左右发生Sn的本体沉积。在阳极扫描过程中，氧化峰Ⅲ'和峰Ⅱ'则对应于Sn的本体和欠电位沉积层的溶解；而峰I'则可能对应于铜表面的某种形式的氧化过程。Sn的UPD过程对应的电量为190C/cm2,远小于二价Sn离子还原为Sn原子的电量(~440μC/cm2),其原因可能是Sn原子的电吸附价远小于1,若Sn与Cu(111)表面形成合金则也可降低Sn原子的沉积量，使Sn在电极表面仅形成亚单原子层。

问题：1）为什么始电位控制在-0.3V？
2）还原峰Ⅱ和Ⅲ是怎么确定为Sn的UPD和本体沉积？我查了Sn的标准电极电位是-0.136V,在上面怎么解释呢？
3）“氧化峰Ⅲ'和峰Ⅱ'则对应于Sn的本体和欠电位沉积层的溶解”这个也不是很懂。
4）CU（111）代表什么意思啊？
5) CHI660B里面选择循环伏安法时，参数里面有个“起始扫描极性”，选负是不是先往负方向扫描？反之亦然。

望各位大侠积极帮助，在下不甚感激，谢谢……

[ Last edited by we7606 on 2007-9-18 at 20:20 ]

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1楼 2007-09-18 17:04:59

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ffaye

金虫 (正式写手)

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注册: 2006-11-26
专业: 应用高分子化学与物理

★ ★ ★
we7606(金币+3,VIP+0):非常感谢，理清了好多思路，不愧是电化学的，呵呵。

你的问题我也不能完全回答，只能凭我的理解说说我的看法。
1.起始电位控制在-0.3V，可能是考虑在这个电位范围电极上没有明显的反应，电极处于稳定状态，而且选择这个起始电位也是为了研究电极在此溶液中的电化学性能。
2.在-0.50V和-0.54V电位处发生的阴极还原反应，可能是sn的沉积，因为没有其他的电化学反应发生，而且此两处的阴极电流都比较大，所以只可能是sn的电沉积，欠电位沉积是在金属的沉积电位之前发生沉积，所以-0.5V对应的是sn的欠电位沉积。Sn的标准电极电位为-0.136V，但是你现在的溶液不一定是标准溶液，所以这个电位肯定不是Sn的标准电极电位，而且-0.54V这个峰电位是存在着过电位的。但是，我也觉得-0.136V和-0.54V的电位相差太多，你还得仔细调查一下。
3.氧化峰Ⅲ'和峰Ⅱ'则对应于Sn的本体和欠电位沉积层的溶解。这是由于Sn的本体和欠电位沉积层的结构不一样，所以它们的阳极溶解电位也不一样。Sn的本体电位沉积层处于电沉积层的外层，所以优先阳极溶解。
4.CU（111）代表晶面为（111）的铜单晶，用于研究金属在溶液中的吸附和电位化学行为。
5.“起始扫描极性”，选负就是先往负方向扫描。
以上就是我的见解，望对你有帮助。