最新循环伏安及能级计算PPT课件.ppt
循环伏安及能级计算Contents背景介绍原理实例分析总结目录测试仪器1红红铂丝对电极 CE2绿绿玻璃碳电极(工作电极)WE3白白Ag/Ag+（参比电极）RE4移液管5容量瓶6氮气测试方法三电极系统：三电极系统：工作电极：铂碳电极，用时要用铝粉打磨；轻拿轻放，禁摔。可以超声除去表面杂质，但超声时间不 要过长（接绿线）辅助电极（对电极）：铂丝电极；（接红线）参比电极：银电极（Ag/AgNO3乙腈溶液），0.01M，避光密封。（禁止超声）（接白线）实验步骤 1.准备准备CV使用的溶剂使用的溶剂：还原过程使用THF，氧化过程使用DCM；THF需要钠丝泡过，并回流；DCM需要使用CaH2回流24小时才能使用。（现为回流2小时，即现蒸现用）2.Ag/AgNO3溶液的参比电极（溶液的参比电极（RE）制备：）制备：称取AgNO3（分析纯，黑色包装，进口）9.8mg；（应在黑色包装中称取AgNO3，以防AgNO3见光分解）在棕色瓶中将AgNO3加入5.8ml乙腈溶剂（HPLC）配成浓度为0.01mol/L的溶液，并用锡纸包起来。（AgNO3溶液放置在阴凉环境下）3.准备电极：准备电极：玻璃碳电极(WE)，铂丝对电极(CE)，套装含Ag/AgNO3溶液的参比电极(RE)。WE处理方法：处理方法：首先，在玻璃砖上的圆纱布上垂直打磨（画“8”，0.05m的铝粉和水作为摩擦剂）；其次，清水冲洗掉白铝，使用干净的丙酮超声1分钟，并用洗耳球吹干。CE处理方法：处理方法：使用水和丙酮冲洗干净，凉干。RE处理方法：处理方法：如果使用时间过长，更换Ag/AgNO3溶液（溶液量一般为电极长度的2/3），有机溶剂将表面冲洗干净，凉干（不能使用超声超洗）。三个电极使用前再使用氮气吹扫。三个电极使用前再使用氮气吹扫。实验步骤4.准备电解液的配制：准备电解液的配制：称取180 mg的电解质4份；分别量取5ml的（DCM）和（THF）各2份；将4份电解质分别加入上述4份溶剂中，配成电解液。（电解质溶液浓度为0.11mol/L）5.标准物溶液的配制：标准物溶液的配制：称取5mg的二茂铁2份；分别将二茂铁加入溶剂为DCM和THF的电解质溶液中，配成标准物溶液。（大于10-3M即可，可以不用称量）。将配置好的各种溶液用封口膜封口。7.称取2mg DPF-C2DAFO样品2份。8.取无盖的2540 mm大小的电解质瓶（与四氟乙烯的测试支架上盖子严格密封）；使用前用有机溶剂清洗并烘干，冷却到室温（可以放在干燥器中冷却或在封口膜的保护下冷却）9.CV测试：测试：首先，保证开机、操纵软件正常，线路连接正确。其次，迅速将三个电极放入待测的电解液中，氮气鼓泡3分钟。然后，正确连接电极与测试系统（线上有RE、WE、CE的标识）。最后，打开软件系统，设置参数，并开始测试。测试方法二茂铁电极电势测定：二茂铁电极电势测定：所用溶剂为二氯甲烷（5ml），电解质（四丁基六氟磷酸铵）180mg，样品2mg；二茂铁（5mg）仪器参数设置：High E=1V，Low E=-0.5V,Scan Rate(V/s)=0.1,Segment=4,Smple interval(V)=0.001,Quiet Time(s)=4,Sensitivity(A/V)=1e-4测试方法氧化：氧化：所用溶剂为二氯甲烷（5ml），电解质（四丁基六氟磷酸铵）180mg，样品2mg；二氯甲烷经氢化钙干燥，重蒸。从图中看出在0.9V到1.1V之间有小的凸起，测试时延长通氮气时间，凸起没有消失，说明不是氧气。有可能是二氯甲烷中的杂质。仪器参数设置：High E=3V，Low E=0V,Scan Rate(V/s)=0.1,Segment=4,Smpl interval(V)=0.001,Quiet Time(s)=4,Sensitivity(A/V)=1e-4 还原：还原：所用溶剂为四氢呋喃（5ml），电解质（四丁基六氟磷酸铵）180mg，样品2mg；四氢呋喃经金属钠干燥，二苯甲酮作指示剂，重蒸。仪器参数设置：High E=0V，Low E=-3.5V,Scan Rate(V/s)=0.1,Segment=4,Smpl interval(V)=0.001,Quiet Time(s)=4,Sensitivity(A/V)=1e-4 HOMO=-Eox-E(Fc/Fc+)+4.8 eV；LUMO=-Ered-E(Fc/Fc+)+4.8 eV。测氧化时，尽量每扫描一次，打磨一次电极，测出的峰型较好。测还原时，先通一段时间氮气，然后再测的时候最好保持通氮气通氮气，但是不要使溶液有波动，吹到表面即可，保持小瓶内正压，避免水气进入。扫描还原时，一次扫描的效果可能不太好，峰型不好，可以扫多次扫多次（不是循环扫描，要区别），扫一次保存一次，然后选其中峰型较好的峰作图。The HOMO level for Ir(disppy)3 was estimated on the basis of an oxidation potential of-4.8eV(below vacuum level)for Fc/Fc+.The onset potential of oxidation for Ir(disppy)3 was determined to be 0.60V(vs Ag/AgCl),corresponding to 0.50V(vs Fc/Fc+)HOMO=-5.30eVEg=2.59eV LUMO=-(5.30-2.59)eV=-2.71eV实例一：Organic Electronics.10(2009)10661073实例三：Organic Electronics 10(2009)247-255实例四：Dyes and Pigments.85(2010)143-151Eox=0.91eVEred=-1.39eVEox=0.59eVEred=-1.43eVThe optical band gap is estimated from the onset of the absorption edge(MLCT)of the thin film.实例五：J.Mater.Chem.,2006,16,12811286EHOMO=-(EoxonsetSCE+4.4eV)=-(Eox+4.4eV+0.34eV)ELUMO=-(EredonsetSCE+4.4eV)=-(Ered+4.4eV+0.34eV)实例六：J.Phys.Chem.B,Vol.114,No.1,2010.141-150实例七：HOMO=-(0.83+4.8-0.49)eV=-5.14eVEg=2.0eVLUMO=-3.14eVInorganica Chimica Acta.362(2009)50175022实例八：Dyes and Pigments.83(2009)218224abs=625nmHOMO=-(0.837+4.8-0.05)=-5.587eVEg=1240/abs=1.98eVLUMO=-(5.587-1.98)=-3.607eV计算HOMO=-5.415eV Eg=2.857eV LUMO=-2.558eV 计算计算abs=570nmHOMO=-(0.48+4.8-0.05)=-5.23eVEg=1240/abs=2.175eVLUMO=-3.055eV计算HOMO=-4.8437 eV LUMO=-1.8504 eV 计算HOMO=-5.7416 eV LUMO=-2.8844 eVabs=630nmHOMO=-(0.91+4.8-0.05)=-5.66eVEg=1240/abs=1.97eVLUMO=-3.693eV总结 常用的电解质：四丁基高氯酸铵(TBAP)或 四丁基六氟磷酸盐等常用的溶剂：无水 乙腈(AN)、DMF、DMSO、DCM、THF、氯仿等参比电极：玻璃碳电极、SCE、Ag/AgCl、Ag/Ag+Fc/Fc+为标准，Ag/Ag+为参比，则：HOMO=eEox+4.5(NHE为参比）HOMO=eEox+4.8(v Ag/Ag+)-EoxFc/Fc+能隙Eg可由紫外吸收谱起始位置计算：Eg=hc/abs=1240/absLUMO可由还原电位Ered计算：HOMO=eEred+4.5 HOMO=eEred+4.8(v Ag/Ag+)-EredFc/Fc+或LUMO=HOMO-Eg测试前要鼓氮除氧
