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電催化表面積測量方法

發布時間:2024-10-26 17:23:16

1. 電化學活性面積(ECSA)的測定有哪些方法


揭示電化學活性面積(ECSA)測試的精密路徑


Electrochemical Active Surface Area (ECSA),即參與電化學反應的活性表面積,是科學研究中至關重要的參數。它在腐蝕研究中用於標准化腐蝕速率,而在能源領域,如氫析出、氫氧化、氧析出和氧還原反應中,ECSA的精確測量對理解催化活性至關重要,確保反應動力學的真實性。然而,精準測定ECSA並非易事,它受電極形狀、電解液反應、表面吸附以及非法拉第過程等諸多復雜因素的影響。


測量ECSA的方法多種多樣,其中最常用的是基於溶液中電極表面吸附的離子或氣體,如鉑表面吸附的一氧化碳或氫氣。欠電位沉積(UPD)也是一個選擇,通過改變電壓來探測氧化態。然而,這些方法往往具有選擇性,適用於特定材料。比表面積測試(BET),利用接近真空條件下的氣體吸附,對於粉末樣品的比表面積在平方米每克量級時效果顯著,但對於小型電極並不適用。


盡管BET存在局限性,雙電容層測量(DLC)方法被廣泛認為是測量ECSA的較為可靠的方法。然而,BET與DLC的結果可能存在顯著差異。要精確測量ECSA,通常依賴於循環伏安法(CV)和交流阻抗譜(EIS)。特別地,線性掃描CV,而非階梯式CV,是計算DLC和ECSA的關鍵技術。關於這兩種方法的詳細對比,請參考以下資料:



深入探討這一領域的最新進展,可以參考以下文獻:



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