[发明专利]一种电极反应参数的测定方法

权利要求书

1.一种电极反应参数的测定方法，将三电极体系反应装置的三电极接入电化学工作站，使用循环伏安法测量出初始数据，对初始数据进行处理，得到电化学反应参数和数据关系图形；其特征是：所述对初始数据进行处理具体包括：首先批量读入文件，然后采用四层数据结构存储读入的数据，并从文件名称中读取温度和扫描速率的信息，全部读入并存储完毕后，进行数据校正和预处理，进而根据校正后的结果进行绘图，判断反应类型，并结合计算公式得到扩散系数、反应活化能、速率常数数据，最后显示出计算结果与图片。

2.根据权利要求1所述的电极反应参数的测定方法，其特征是所述使用循环伏安法测量出初始数据具体包括：工作电极为金属电极、参比电极为金属丝、对电极为金属片，将三电极体系反应装置与电化学工作站的导线相连接，启动电化学工作站，设置自动测量参数，等待测量完毕，测量完毕后，将数据导出，并将文件名称设置为“其他-摄氏温度-速率-其他.txt”的格式，其中，“其他”为任意设定的名称；“摄氏温度”为实验的温度，单位为℃；“速率”为循环伏安曲线的扫描速度，单位为v/s。

3.根据权利要求1所述的电极反应参数的测定方法，其特征是所述批量读入文件具体包括：首先设置数据存储结构为四层数据结构，

第一层为数据点p，存储循环伏安曲线上每个点对应的电流值与电位值；

第二层为数据链dataInput，每一条循环伏安曲线组成一条数据链dataInput，一条数据链dataInput存储该循环伏安曲线的所有数据点p；

第三层为数据组dataGroup，一个数据组dataGroup存储有温度相同循环伏安曲线的数据，即所有的dataInput数据链；

第四层为dataAll结构，存储所有的dataGroup；

读入数据前设置测定条件的相关参数，包括电极面积、反应电子数和浓度，然后输入文件夹位置，查找给定文件夹位置中所有的符合命名规则的数据文件，并读入到程序中，每一个txt文件中的每一行所包含的电流和电位信息生成一个点p对象，一个txt文件中的多个p点对象生成一个dataInput数据链对象，检查程序中已有的dataGroup数据组的温度，如果其中某个dataGroup数据组的温度与新生成的dataInput的温度相同，就将该dataInput存入该dataGroup数据组，如果未检查与新生成的dataInput的温度相同的dataGroup，就新建一个dataGroup，用以存储该dataInput。

4.根据权利要求1所述的电极反应参数的测定方法，其特征是所述进行数据校正和预处理的方法为：逐一检查每一个数据链，通过比较各点电流值、电位值大小找出氧化峰和还原峰以及换向电位点对应的p对象，然后根据Nicholson公式校正氧化峰电流值，再找到还原峰电流一半对应的点，用于后期数据的计算。

5.根据权利要求1所述的电极反应参数的测定方法，其特征是所述进行绘图的方法为：

(1)查找每一个数据组中电流最大值与电流最小值，确定电流范围；查找每个数据组中电位最大值与电位最小值，确定电位范围，根据所需生成图像的宽和高，用电流范围除以高确定画图所需纵坐标比例，再用电位范围除以宽得出横坐标比例，然后利用纵横比例与电流值电位值的关系，把各点在图像中画出；

(2)查找每一个数据组中扫描速率平方根的最大值与最小值，确定扫描速率平方根的范围；查找每一个数据组中电流最大值与最小值，确定电流范围，根据所需生成图像的宽和高，用电流值范围除以高确定画图所需的纵坐标比例，再用扫描速率平方根的范围除以宽得出横坐标比例，然后利用纵横比例与电流值、扫描速率平方根的关系，把各点在图像中画出；

(3)查找每一个数据组中扫描速率对数值的最大值与最小值，确定扫描速率对数值的范围；查找每一个数据组中电位最大值与最小值，确定电位范围，根据所需生成图像的宽和高，用电位值范围除以高确定画图所需的纵坐标比例，再用扫描速率对数值的范围除以宽得出横坐标比例，然后利用纵横比例与电位值、扫描速率对数值的关系，把各点在图像中画出。

6.根据权利要求1所述的电极反应参数的测定方法，其特征是所述判断反应类型具体包

括：

(1)利用已经校正的氧化峰与还原峰的电流值和电位值进行计算，首先，根据同一个温度下的还原峰电流与扫描速率的平方根的数据进行直线拟合，求得直线斜率，如果为不可逆反应，利用公式计算出D₀；如果为可逆反应，利用公式Ipc=0.6105AcD012v12(nF)32(RT)-12]]>计算出D₀；

(2)重复步骤(1)，计算出所有温度下的D₀，根据LnD₀与1/T数据进行直线拟合，求出直线斜率，利用公式lnD＝lnD₀-E_a/rt求出反应活化能Ea；

(3)利用公式k_s＝2.18[D₀(αn_α(vF/RR]^1/2exp[(E_pc-E_pa)α²nF/RR]，求得反应扩散常数k_s。