使用AUTOLAB旋转圆盘电极对亚铁氰化钾/铁氰化钾

使用AUTOLAB旋转圆盘电极对亚铁氰化钾/铁氰化钾 氧化还原反应物质传递特性的研究 Study of the mass transport characteristics of K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] oxidation and reduction reaction using AUTOLAB RDE 本文研究的是使用AUTOLAB低噪音汞连接旋转圆盘电极对亚铁氰化物/铁氰化物扩散控制的氧化还原特性。 试验条件: 线性扫描伏安(LSV)和电化学阻抗频谱(EIS)试验是将一个直径3mm的铂盘，浸没在2M NaOH 支持溶液中的0.05M亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])和0.05M铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])溶液。电极在试验前磨光到3μm，使用大面积的铂对电极和Ag/AgCl参比电极。在EIS试验中，将一个50nF电容并联到参比电极，以补偿参比电极在高频下的慢速响应所导致的相移。 在线性扫描伏安(LSV)中，电位扫描范围是- 0.5 V –0.5V (对开路(vs. OCP))，采用50mV/s的扫 描速度。电化学阻抗EIS采用对开路电位的10mV电 位扰动，频率范围100kHz – 0.1 Hz。 试验仪器为AUTOLAB PGSTAT30/FRA，LSV和 EIS使用的软件分别是GPES 4.9和FRA 4.9。旋转 圆盘电极的旋转速度在软件中直接控制，速度范围 从100 rpm到10000 rpm。 结果 不同转速的线性扫描(LSV)结果见图1，氧化和还原极限电流随转速增加而上升。在图2中，氧化和还原极限电流作为转速平方根的函数，数据点与Levich理论所预测的一样，明显地以直线下降。 2/3-1/61/2i = 0.62nFcDvω limb 电化学阻抗EIS的Nyquist和Bode曲线分别见图3和图4。在高频时，阻抗与RDE的转速无关，半圆符合快速氧化和还原反应机理。在低频时，阻抗随RDE转速的增加而降低，符合扩散控制的Warburg阻抗。 1 图1:LSV曲线作为转速的函数 图2:Levich曲线 图3: Nyquist曲线作为转速的函数 图4:Bode曲线作为转速的函数 2 3