Autolab中文操作手册 下载本文

6.6 编辑菜单Edit data

6.6.1 Change all points

修改所有的数据点

允许把所有的数据加/减一个常数,或者乘上/除以一个系数。但注意,此时修改的仅是显示的数据,并不是实际的数据点,也就是说修改后的数据不能被保存,也可以根据实际的数据点进行重新更新。 6.6.2 Correct for ohmic drop

欧姆降校正

可对所有的数据点进行校正,包括Z’、Z”、电位、电流及时间。此校正的数据点可通过Save Work data保存。 6.6.3 Delete points

删除点

可用于删除一些“坏”点。 6.6.4 Element subtraction

扣除元件

可对测量数据扣除一些电路元件的影响,从而可简化曲线,有助于对曲线进行分析。尤其适用于对一些元件,W、O、T、G等的扣除。同时,可以得到这些元件的初始参考值,以方便拟合与模拟过程。 6.6.5 Normalize for electrode area

除以电极面积

对所有的数据除以所设置的电极面积,以去除不同电极面积的数据影响。

6.7 窗口菜单Window

6.7.1 Cascade

窗口层叠

6.7.2 Tile

所有窗口平铺 重新排列图标

6.7.3 Arrange Icons 6.7.4 Close all

7

分析结果窗口 Analysis results window

所有在分析窗口中所进行的数据分析结果均保存在此窗口中,允许把内容复制至各种文件中。

关闭所有窗口

但是这是一个缓存文件,一旦关闭软件,这些结果数据就会消失。

53

54

第五章 电 化 学 方 法 介 绍

1. Autolab电化学试验

1.1 引言 Introduction

本文概述主要讨论Autolab电化学仪器所能够实现的电化学方法,每个方法都会用一种简练方式进行解释,用Autolab技术执行中的详细信息进行补充,目的是帮助操作者在每一种电化学环境中选择最合适的技术并达到最优化的配置。需要每个人记住的是,并不总是可以在事先选择最优化的设置。有时,使用不同的参数进行一些“试运行”是必要的。但是,下面章节的说明可以比较容易地帮助操作者达到优化性能。

1.2 事件流程:预处理,测量和后处理

The flow of events: pretreatment, measurement, and post treatment

在电化学试验中,通常需要达到一个预先设置的状态来进行实际的测量。当需要时,电极可以通过被施加一定时间的电位或者从溶液除氧(清洗),以处于一个特定的电化学状态。

表1:事件流程

状态 电位1 预处理 处理 后处理 清洗过程 预备过程 沉积过程 平衡过程 扫描执行 停止状态 电解池关闭 预处理电位 沉积电位 初始/开始扫描电位 电解池关/停止电位 闭/停止电位 搅拌 关 开 关 注1:在电流控制过程中,用电流代替电位

请注意,并不是所有这些状态都总是可以实现。自动清洗和搅拌与硬件的配置有关,

而且取决于是否适合于这个技术,取决于电化学家在过去的要求。某些状态只是为了实现某些特殊技术。进一步,单个状态可以定义多个电位,比如:多数技术允许应用3个预备电位(伏安分析,电化学检测和电位溶出分析除外)。某些情况下,一个选择参数是为了用一个限制条件来限制过程的时间,比如:当达到临界电流时,停止平衡过程。

所有的过程可以由操作者在时间栏填入“0”来取消。在这种情况下,对应的电位/电流将不会被施加。虽然单一的预处理过程已经用特殊目的命名,但是只有操作者自己才可以决定,通过定义电位(或电流)值,哪个过程实际上会发生。在完成试验过程时,必须考虑到想要在电极上发生什么。特别是需要在同一个电极上重复试验时,必须选择电极是保持极化(停止电位),还是断开(测量后关闭电解池)。

1.3 试验参数设置

Configuring the measurement parameters

在决定了所需要的一个电化学方法后,试验程序需要参数化。发现优化参数是重要的,它需要预先通过研究来了解物质的电化学特性。试验的研究目的应该明确,比如:如

55

果对测量法拉第电流感兴趣,电容性电流是不需要的,尽量越小越好。但是,当研究吸附或者双电层特性时,情况应该相反。

在一个电极表面,有两个不同的电化学过程可以区分:

电容性过程 Capacitive process

电容性电流是由电极表面的充放电、电位变化或者吸附过程而引起的,取决于电极面积的变化(滴汞电极),并没有任何的反应参与。在恒电位条件下,这个过程趋向于快速,产生的电流在短时间内将会消失(通常是几毫秒)。因此这个电流可以通过选择比较小的扫描速度或者比较长时间的脉冲宽度来减小。应该注意,在高电阻介质中,电容性电流将需要一个足够长的时间来消除–这个时间与电阻与电容的乘积成正比。

法拉第过程 Faradaic processes

法拉第电流是由电极表面的电化学反应引起的,通过测量这个电流,可以得到有用的参数,如浓度和样品的扩散系数。进一步,从电流峰的位置(峰电位),可以推导出样品的性质。通常在恒电位条件下,法拉第电流的减小比电容性电流的减小要慢。但是,当发生反应物损耗时,法拉第电流也会随着时间而减小。因此,扫描速度/脉冲时间必须选择足够慢/长,以减小充电电流,不让法拉第电流的值降低到噪音值之下。

当研究电极过程动力学的时候,必须采取另外一种方法。由于物质传递的限制效应,反应速度的影响或者腐蚀电阻只能在短时间内表现出来,因此必须施加短脉冲,快速扫描速度或高频率。在这种情况下,很可能出现电容性电流的交迭。通常在这些情况下,将要施加一定范围的扫描速度,脉冲时间或频率,以详细分析电化学成分和它们的阻抗。

Autolab并不提供一套可以根据每种情况的需要而进行调整的默认参数,程序参数的输入被设计为尽量灵活和交互式。比如,允许在一个测量程序的进行过程中改变某些参数,通过点击“send“按钮可以立即将改变执行(改变的参数必须首先由“回车”生效)。在测量软件中,某些与硬件或者高级操作有关的参数是不可以编辑的。这些参数储存在”硬件配置“文件中,位于Autolab的根目录下,名为sysdef40.inp。这个文件可以通过”硬件设置程序“(hardware.exe)来编辑,还可以使用任何文本编辑器由手工完成,但是一定要小心仔细。下面章节将列出每个特殊技术的附加信息。

56