法拉第吸脱附偶联过程循环伏安行为的有限元分析

法拉第吸脱附偶联过程的电化学行为较为复杂,难以定量获得其表界面反应动力学信息.本文通过COM-SOL有限元软件对法拉第吸脱附偶联过程的循环伏安行为进行数值分析,研究了反应物或产物不同吸附条件下的循环伏安行为.结果表明:当反应物或产物弱吸附时,可通过阴、阳极峰电流之差实现饱和吸附量的定量表征.随着吸附平衡常数的增大,反应由弱吸附向强吸附过渡,峰电流由扩散峰与吸脱附峰相互重叠过渡到相互分离的吸脱附“前波”或“后波”特征.该吸脱附特征峰的形状和位置与电势依赖的吸附平衡常数有关.吸附平衡常数及其电势依赖程度越大,吸脱附峰偏离扩散峰越远,吸脱附峰越尖锐.该模型为法拉第吸脱附偶联过程的循环伏安研究提供了一种定量研究方法,能够帮助研究者从复杂的吸脱附伏安行为中定量获得饱和吸附量和吸附平衡常数等信息,并对涉及吸脱附的电催化研究具有一定指导意义.