10.22 : Voltammetrische Techniken: Zyklische Voltammetrie

Zyklische Voltammetrie (CV) ist eine elektrochemische Technik, mit der die Redoxeigenschaften einer chemischen Spezies untersucht werden. Dabei wird die Stromantwort einer elektrochemischen Zelle als Funktion des angelegten Potentials gemessen. Der Aufbau für die zyklische Voltammetrie besteht typischerweise aus einer Arbeitselektrode, einer Referenzelektrode und einer Gegenelektrode – alle in eine Elektrolytlösung eingetaucht. An der Arbeitselektrode findet die betreffende Redoxreaktion statt, während die Referenzelektrode ein stabiles Potential als Referenz liefert und die Gegenelektrode den Stromkreis für den Stromfluss schließt.

Der Prozess beginnt mit dem Einstellen eines Startpotentials an der Arbeitselektrode, normalerweise an dem Punkt, an dem keine elektrochemische Reaktion stattfindet. Das Potential wird dann linear in eine Richtung verändert, bis es einen voreingestellten Wert erreicht. An diesem Punkt wird die Richtung des Potentialdurchlaufs umgekehrt, sodass das Potential zurück zum Ausgangswert bewegt wird. Wenn das angelegte Potential eine elektrochemische Reaktion (entweder Oxidation oder Reduktion) an der Elektrodenoberfläche auslöst, führt dies zu einem Stromfluss. Das resultierende zyklische Voltammogramm stellt den Strom gegenüber dem angelegten Potential dar und zeigt anodische und kathodische Peaks. Anodische Peaks entsprechen dem Oxidationsprozess, während kathodische Peaks den Reduktionsprozess darstellen.