什么是氢电极的标准电位?
在电化学发展的早期,研究人员曾使用一般氢电极作为零电位。这种电极的定义是“铂电极浸在浓度为1N的一元强酸中,放出压力约1atm的氢气”。可见它能够实际实现,因而使用很方便。然而,这样的电极-溶液界面并不完全可逆,所以后来零电位的定义有所改变——新的定义是一个氢离子的活度为1mol/L的理想电极-溶液界面(即假设氢离子与其他微粒没有任何相互作用,显然现实中无法实现)。为了便于区分,这个新标准称为“标准氢电极”。
总之, 一般氢电极(Normal Hydrogen Electrode,NHE):铂电极在1N的强酸溶液中所构成的电极(历史标准,现已弃用)。 标准氢电极(Standard Hydrogen Electrode,SHE):铂电极在氢离子活度为1mol/L的理想溶液中所构成的电极(当前零电位的标准)。 可逆氢电极(Reversible Hydrogen Electrode,RHE)是电化学会用于表示电极电位是标准的“零电位”,该词出自JPCC的一篇文章(J. Phys. Chem. C, 2009, 113 (28), pp 12340–12344 题目:Surface Decoration at the Atomic Scale Using a Molecular Pattern: Copper Adsorption on Cyanide-Modified Pt(111) Electrodes) 。现在电化学论文中更多的采用RHE校正自己体系的参考电极,作为相互比较的通用单位。一般每个电化学体系的RHE稍有不同,比较讲究的文章中Supporting Information有详细的测定方法。
比如这篇文章 《An Oxygen Reduction Electrocatalyst Based on Carbon Nanotube-Nanographene Complexes》 的supporting information 一开始就校正了电极电位,实验本身使用的SCE(饱和甘汞)电极。具体的方法不再赘述。