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不看不知道,电化学工作站能对多个领域进行研究

2020.9.21

  电化学工作站是集电化学分析方法于循环伏安、阶梯伏安、脉冲伏安、方波伏安等电化学分析方法;还可以完成恒电位极化、恒电流极化,电位、电流、电量阶跃和塔菲尔图、交流阻抗等六十多种电化学测试功能,电化学工作站是在RST3100电化学工作站的基础上增加交流阻抗等交流方法加大输出电流,提高扫描速度,提高电位、电流分辨率,在电化学测试方法上增加了脉冲电镀方法、电池充放电等多种交流测试方法而成。电化学工作站数据采集与数据处理的软件是基于Windows2000/XP及以上版本操作系统的软件,用户界面遵守Windows软件的设计规则,容易安装和使用。系统软件为方便使用者提供了强大的功能,包括文件管理,全面的实验控制,灵活的图形显示,方便的图形放大、缩小和还原,位图图形和数据的导出,多种数据处理功能。系统软件具有良好的用户界面,全中文菜单,方便的峰识别和叠加,更为方便地为教学和科研服务。
 

  电化学工作站由高品质CMOS和BiFET集成电路组成,主要器件全部采用进口品。PCB采用当代EDA设计规范及工艺。电化学工作站采用数控低量化噪声扫描方式,有效地降低了因扫描发生器所产生的阶梯波的量化噪声及差分噪声。电化学工作站具有控制精度高、响应速度快、性能稳定、结构紧凑、自动化程度高的特点,该仪器可完全由微机控制来进行电化学分析方法测量,因此适用于高校科研与教学实验使用。
 

  软件能实现图形和数据同步显示。系统可对测试曲线进行数字平滑、微分和积分,电化学工作站能对极化曲线进行叠加、放大和缩小,并对其进行电化学参数解析,设备安装简单,即插即用。用户可以使用笔记本电脑或台式机控制。全中文视窗软件,界面友好、易学易用符合中国电化学工作者的使用习惯。
 

  1.腐蚀与防护的研究
 

  电化学工作站进行钢铁的腐蚀实验。该实验使用浸泡失重和极化曲线两种方法来表征金属腐蚀的基本特性。分别作出由浸泡失重法得到的腐蚀速率--浓度曲线和由极化曲线法得到的阳极极化曲线。比较腐蚀速率--浓度曲线与阳极极化曲线,阳极极化曲线表现出的自钝化特点与腐蚀速率的变化相互印证,说明极化曲线可以用来比较金属腐蚀速率的大小,即电化学极化曲线法在防腐方面有着重要的用途。
 

  2.功能材料的研究
 

  近年来,一些功能材料具有广阔的应用前景而引起了研究人员的极大关注。电致变色材料具有优异性能和节能环保特征,符合未来智能材料的发展趋势,是一些研究人员的主要课题。通过电化学工作站可以方便的得到电致变色材料的优异性能和节能环保特征。使用电化学工作站测得材料的循环伏安曲线,若是循环伏安曲线重现性很好,说明该材料具有良好的稳定性、可逆性和使用寿命。通过电化学工作站的循环伏安检测出在系列10-N 上取代的吩噻嗪衍生物的电化学性能,从实验的循环伏安曲线看出,此物质有望作为环境友好的阳极电致变色材料广泛应用于器件中。
 

  3.电镀研究
 

  利用电化学工作站进行电偶电流测试是研究金属沉积速度的一种非常方便的研究方法,使用电化学工作站测试出浸镀过程电偶电流曲线,电偶电流曲线上的电偶电流的大小实际上反映的是瞬间的沉积速度,由于浸镀过程的置换反应是在镀体表面进行的,该表面一旦被溶液中析出的镀层所覆盖,后续的置换反应随即受到抑制。如果生成的镀层金属本身不具有自催化性,或者镀液中不能提供反应所需的电子,在不添加还原剂的镀液中,镀层越致密,后续的置换反应就越困难,相应的电偶电流也越小;若镀层粗糙且疏松,则为后续铜一锡间置换反应留下大量的孔隙,电偶电流相应地维持在较高的水平[9].因此电化学工作站对于电镀研究过程中的镀层的优劣可以有个非常准确的表征。镀层耐腐蚀性能研究也是电化学工作站的在电镀研究上的应用,通过极化曲线,交流阻抗和电化学噪声等方法,可以研究镀层的耐腐蚀性能,当然也可以和添加剂的使用起来。
 

  4.化学电源的研究
 

  甲醇燃料电池(DMFC)被人们期望成为新一代能源。催化剂电化学性能与催化剂的载体选择息息相关,使用不同形貌的催化剂载体来研究催化剂对甲醇氧化的催化性能的影响,并通过三电极体系电化学工作站对催化剂进行了循环伏安测试、计时电流测试,分析使用不同催化剂载体时催化剂的电化学性能。研究催化剂载体比表面积、团聚度等关键指标,从而指导实践,提高催化剂性为甲醇燃料电池(DMFC)早日商业应用。
 

  在对染料敏化太阳能电池(DSSC)的研究中,电池一般由光电极,敏化染料,电解质以及对电极组成。对电极作为 DSSC 的重要组成部分,通常由载铂催化剂的导电基片构成。但是考虑到成本方面,铂催化剂不利于 DSSC 的市场化和广泛应用。因此找出一种良好的催化性、稳定性以及廉价性的制作对电极的材料非常重要。实验多种材料,组装成电池,然后用电化学工作站测出电池的伏安特性曲线得出电池的电化学性能,并在同样的实验条件下与传统的铂对电极进行比较,大大提高了筛选适合电极材料的效率。




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