Похожие презентации:
Вольтамперометрия. Электрохимические методы
1.
Вольтамперометрия2.
Электрохимические методы:E = f(i, t)
i = f(E, t)
i = f(E, С*, t)
E = f(i, C*, t)
E
i
С
2
3.
СтационарныеПотенциостатические
(хроноамперометрия)
Гальваностатические
(хронопотенциометрия)
Полярография
3
4.
ПотенциостатическиеЗамедленный разряд
большие перенапряжения
nF
ln(i/i0)
i i0 e
уравнение Тафеля
RT
3
2
1
i0 nFk C * e
0
nF Eeq E 0 '
RT
i nFkC *
0
-100
0
-1
100
mV
-2
4
5.
ПотенциостатическиеЗамедленная диффузия
i nFkd C *
5
6.
ПотенциостатическиеПроточно-инжекционный
Batch
-900
5.10 M
-7
5 10 M
-4
-800
-700
-80
I, pA
i, A cm
-2
-600
-60
-7
1 10 M
-500
-400
-40
-300
-200
1.10 M
-4
-20
5.10 M
-5
5.10 M
-6
-100
20
1.10 M
-5
500
30
35
40
Time, min
0
0
25
1000
1500
2000
time, s
6
7.
Гальваностатическиеi 0
Потенциометрия
7
8.
Полярография(ток-потенциал)
DO DR / 2
E1 / 2
RT DR
E ' 0.5
ln
nF DO
0
8
9.
Полярография(ток-потенциал)
E1 / 2
Heyrovsky-Ilkovic
RT DR
E ' 0.5
ln
nF DO
0
RT id ( ) i ( )
E E1 / 2
ln
nF
i ( )
9
10.
Полярография10
0.4 mM
Cd2+ in
1 M HClO4
11.
Полярография11
12.
Полярография12
13.
Полярография0.1 M KNO3
13
14. Стационарные вольтамперные
Prussian Blue FeIII4[FeII(CN)6]3as artificial enzyme peroxidase
80
1
+0.1 mM H2O2
i, A cm
-2
0
i, mA cm
-2
60
-1
40
20
0.2 mM O2
0
-100
0
100
200
300
0
100
200
E, mV
E, mV
14
15.
BIOELECTROCATALYSISby Th. roseopersicina hydrogenase
H 2 2e 2 H
2 H 2e H 2
(1), (3) - H2 ; (2) - Ar
(3) - without active enzyme
Yaropolov A.I., Karyakin A.A., Varfolomeyev S.D., Berezin I.V. Bioelectrochem. &
Bioenergetics 12 (1984) 267-277
15
16.
Визуализацияотдельных нано-частиц
16
17.
PtNPs/CUME/ProtonReduction17
Allen J. Bard et al. Isr.J.Chem. 50 (2010) 267–276
18.
PtNPs/C,AuElectrodes/HydrazineOxidation18
Allen J. Bard et al. Isr.J.Chem. 50 (2010) 267–276
19.
Скачок тока илипотенциала
19
20.
Хроноамперометрияi
диффузионный
кинетический
t
20
21.
ХроноамперометрияОбратимая электродная реакция
C ( x,0) C *
C ( x, t )
2C ( x , t )
D
2
t
x
lim C ( x, t ) C *
x
C (0, t ) 0
t 0
Уравнение Котрелла:
1/ 2
i (t )
D
1/ 2 1/ 2 C
nFA t
21
22.
ХроноамперометрияОбратимая электродная реакция
D=1.10-5 cm2/s
22
23.
ХроноамперометрияФарадеевский и паразитный токи
i (t ) nFA
1/ 2
D
t
1/ 2
C
*
1/ 2
E
t
i (t ) exp
Rs
RsCd
Фарадеевский
Емкостной
23
24.
ХроноамперометрияПолубесконечная сферическая диффузия
C ( r, t ) 2 C ( r, t )
C ( r, t )
D
2
t
r r
r
2
C ( r ,0) C *
r r0
lim C ( r, t ) C *
r
C (0, t ) 0
t 0
1
1
id (t ) nFADC *
1/ 2
r0
Dt
24
25.
ХроноамперометрияПолубесконечная сферическая диффузия
1
1
id (t ) nFADC *
1/ 2
r0
Dt
nFADC *
id ( spherical ) id (linear )
r0
25
26.
Хронопотенциометрия(скачок тока)
26
27.
ХронопотенциометрияОбратимая электродная реакция
Sand:
0.5nFAD1/ 2 1/ 2
C*
i
RT 1 / 2 t1 / 2
E E / 4
ln
nF
t1 / 2
27
28.
ХронопотенциометрияStripping potentiometry
Jagner, D., Trends. Anal. Chem. 2(3), 53 (1983).
28
29.
ХронопотенциометрияStripping potentiometry vs linear sweep voltammetry
native
denatured
BSA
Ostatná V., Kuralay F., Trnková L., Paleček E. Electroanalysis 2008, 20, 1406
29
30.
Импульснаявольтамперометрия
30
31.
Sampled-current voltammetry31
32.
Нормальная импульснаявольтамперометрия
il nFA
D
1/ 2
t m
C*
32
33.
Нормальная импульснаявольтамперометрия
il nFA
0.01 mM Cd2+ in 0.01 M HCl
D
1/ 2
t m
C*
33
34.
Дифференциальная импульснаявольтамперометрия
∆E
i i ( ) i ( ' )
34
35.
Дифференциальная импульснаявольтамперометрия
35
36.
Дифференциальная импульснаявольтамперометрия
1 µM Cd2+ in 0.01 M HCl
∆E = -50 mV
Понижение предела обнаружения до двух порядков
36
37.
Дифференциальная импульснаявольтамперометрия
E
E p E1 / 2
2
nFAD C * 1
i p
( ' ) 1
1/ 2
nF E
exp
RT 2
∆E = 50 mV
45% 90% of maximum
37
38.
Дифференциальная импульснаявольтамперометрия
1 mg/L Cd2+ 1 mg/L Pb2+; 0.1 M HNO3
38
39.
Дифференциальная импульснаявольтамперометрия
∆E = -25 mV
39
40.
Квадратноволновая вольтамперометрия40
41.
Квадратноволновая вольтамперометрия• чувствительность дифференциальной
импульсной
• в пике потенциал полуволны
• высокие скорости развертки
потенциала
41
42.
5 Hz60 Hz
500 Hz
Pt UME in 20 mM KFe(CN)6 + 2 M KNO3
Квадратноволновая вольтамперометрия
∆Ep = 50 mV; ∆Es = 10 mV
42