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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 催化 » 理論交流 » 活性面積的計算
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[求助]
活性面積的計算 已有1人參與
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析氫反應中，電化學活性面積是怎樣計算的呢？像上傳的圖片的公式，雙電層電容是怎么計算的呢？而公式里面的40代表的是什么數(shù)值？期待大家的回答，謝謝啦 Z{Y(S6LR~K8]VU`@4HLSDOU.png |
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wendaoyizhi
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【答案】應助回帖
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溫心若水: 金幣+5, 歡迎常來交流！ 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這篇文章的support里有關于活性面積的計算，只是關于其他電催化的，三電極測試電容可以根據(jù)CV曲線計算得出，比電容=積分面積/(2*掃速*質(zhì)量或面積*電壓窗口范圍）,很多文獻里用CV算電容的時候少除了個2，所以通常電容都錯誤的虛高了，origin算積分面積的時候是一個閉曲線積分，如果窗口是0到1，其實是來回積了兩次分，所以要多除個2（這篇文獻里說的是電容的兩倍也是這個意思，一個循環(huán)算了兩次），樓主所說的這個40也不是很清楚，最好能把文獻發(fā)出來，對于電化學活性面積我也還是有疑問，根據(jù)文獻的那種算法，得到的只是電極面積的一個擬合值，所以還不知道電化學活性面積的具體意義，希望有專家出來指導一下 |
2樓2016-12-30 22:39:36
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你好！附件是計算公式的參考文獻 |
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2016-12-31 17:41:17, 2.13 M
3樓2016-12-31 17:47:17
wendaoyizhi
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【答案】應助回帖
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小young5: 金幣+20, ★★★★★最佳答案 2017-06-27 15:50:07
小young5: 金幣+20, ★★★★★最佳答案 2017-06-27 15:50:07
| 根據(jù)本文的描述，這個40是根據(jù)一般平面電容取的一個中間值，但是不太清楚作者指的是什么材料，對于無雜原子摻雜的純碳材料而言，通常的面積標準化電容在15微法/平方厘米以下，比電容的測試方法根據(jù)我提供的這篇文獻的supporting,取不同掃速下陽極電流與陰極電流的差值對掃速作圖，直線擬合的斜率數(shù)值就是2倍的比電容，本文掃描的是0到0.3V，可以取0.15V時的陽極電流減陰極電流對掃速作圖。但是這兩篇文獻里縱坐標都已經(jīng)是用電流密度表示（問過相關作者說是除以都電極面積，那得到都斜率單位應該是mF/cm2，這個面積應該是電極的面積,）單位可以參考這篇http://dx.doi.org/10.1002/ange.201600687，如果按照您發(fā)文獻的方法，個人認為可以不用電流密度而直接用電流對掃速作圖，得到實際的電容大小，再去除以面電容，可以得到一個估算的面積。也有用Randles-Sevcik方程算，但里面涉及電子轉(zhuǎn)移數(shù)及擴散系數(shù)等不大好確定，算法比較復雜，（還有專家提到過如果是鉑納米或合金的話，可以用氫的UPD或者一氧化碳stripping面積來算，這個不太懂），希望專家可以繼續(xù)出來討論 |
4樓2017-01-01 17:50:32
5樓2017-01-02 12:02:57
wendaoyizhi
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你的這篇文獻里說了，是要避開氧化還原峰的位置，選取純雙電層電容的一小段，具體的范圍不是很清楚，CV你多掃幾圈，一般舍去第一圈應該是可以閉合的。面電容有相對于電極面積的，也有相對于比表面積的，單位一般都是微法/平方厘米，按照你文獻的說法，如果我們能夠得到那個電極的電容大小微法或者毫法，再除以40微法/平方厘米，就可以得到一個面積。但是我現(xiàn)在對這個面積也有疑問，如果是按照材料的比表面積標準化電容來算（area-normalized capacitance）,那么得到的就是材料的一個表面積（而這個面積通常是通過氮氣吸附曲線測得的），所以不知道通常所說的這個電化學活性面積是一個什么概念，文獻里通常也好模糊，是不是就是這個材料與電解液接觸的一個表面積，還是電極的一個實際有效面積？這個也還需要權威專家出來指導一下。 |
6樓2017-01-02 16:23:42
7樓2018-01-02 17:24:18
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