如何用免費的 MolDraw CV 檢視器判讀循環伏安圖
簡短回答：開啟循環伏安檢視器，按開啟 CV 檔案，或把 CSV、CH Instruments、BioLogic、Gamry 或 Autolab 的匯出檔拖到頁面上。選擇一個循環，即可讀取 Epa、Epc、E½、ΔEp 與 ipa/ipc，並附上簡短的意義說明。同一頁面還能換算參考電極、由起始電位估算 HOMO 與 LUMO，並進行 Randles–Ševčík 掃描速率分析。你的檔案始終留在你的裝置上。
在這裡試用 CV 檢視器
在即時檢視器中按二茂鐵（可逆），即可載入完整範例。
為什麼要使用瀏覽器 CV 檢視器？
恆電位儀軟體通常只裝在實驗室的一台電腦上，而且只能讀取單一廠商的檔案，所以合作者常常打不開你的數據。從圖上手動讀峰既慢又容易出錯。MolDraw 檢視器能讀取常見的匯出格式、將它們疊加，並每次都以相同方式量測標準數值。
循環伏安法簡介
工作電極的電位以線性方式掃描到轉折點再折返，同時記錄電流。陽極峰（Epa，電流 ipa）來自氧化，陰極峰（Epc，電流 ipc）來自還原。
對電化學可逆的電對而言，E½ = (Epa + Epc)/2 接近式量電位。25 °C 時，峰電位差 ΔEp 約為 59/n mV（n 為電子數），且不隨掃描速率改變。ipa/ipc 接近 1 表示兩種形式在掃描過程中都穩定。ΔEp 變寬表示電子轉移較慢或有未補償電阻。若沒有回掃峰，表示產物發生了後續反應。
電位只有相對於參考電極才有意義。水溶液系統常用 SCE 或 Ag/AgCl。在有機溶劑中，IUPAC 建議報告相對於同一電解槽中測得之二茂鐵／二茂鐵離子電對（Fc/Fc+）的電位。
對有機半導體而言，相對於 Fc/Fc+ 的氧化與還原起始電位可粗略估出前緣軌域能量：E(HOMO) ≈ −(Eox, onset + 4.8) eV，LUMO 則以還原起始電位同樣計算。4.8 eV 是一種慣例，而不是常數。
Randles–Ševčík 方程式將峰電流與掃描速率連結起來。對 25 °C 下溶解物種的可逆波，ip = 2.69 × 10⁵ n3/2 A D1/2 C v1/2。因此 ip 隨 √v 增加。若物種固定在電極上，ip 則隨 v 增加。
檢視器能開啟的檔案
| CSV 或 TXT | 電位欄與電流欄，可另含時間欄與循環欄。電流單位（A、mA、µA、nA）會從標題列讀取。 |
|---|---|
| 儀器匯出檔 | CH Instruments 文字匯出檔、BioLogic EC-Lab .txt 匯出檔、Gamry .DTA 檔與 Autolab NOVA ASCII 匯出檔。 |
| 掃描速率 | 從標題列或時間欄讀取，或在檔名旁邊以 mV/s 為單位輸入。 |
| 循環 | 取自循環欄，或由掃描的轉折點判斷。 |
如何逐步分析一條 CV
- 按開啟 CV 檔案，或把檔案拖到方框中。想先熟悉一下的話，可以按準可逆或不可逆氧化等範例。
- 在參考電極與單位下，把數據相對於設為你量測時使用的電極，把顯示相對於設為你要報告的電極。若在同一電解槽中測過二茂鐵，請在二茂鐵 E½ 相對於數據參考電極（V）中輸入它的 E½。
- 在峰選單中選擇一個循環。閱讀表格及其下方的「代表什麼」說明。
- 若要求能階，請展開由起始電位求 HOMO / LUMO。勾選使用氧化起始電位、使用還原起始電位或兩者，再勾選標示起始電位，就能在圖上看到它們。
- 若是掃描速率系列，請一次選取多個檔案，或勾選加入圖中而不取代。核對每個掃描速率，展開掃描速率分析（Randles-Sevcik），並輸入電子數 n與濃度（mM）。
- 用匯出 PNG、匯出 CSV或ip 圖 PNG儲存結果。
檢視器的功能
- 疊加顯示：每個檔案都有自己的顏色。可以顯示、隱藏或移除檔案，並選擇要繪製哪些循環。
- 淺白的判斷：說明中將 ΔEp 不超過 75 mV 判為可逆，不超過 200 mV 判為準可逆。相距超過 0.8 V 的峰會被視為不同的過程，因此不提供 E½ 與 ΔEp。
- 參考電極與正負號：可在 SCE、兩種 Ag/AgCl 電極、SHE、NHE、Hg/HgO 與 Fc/Fc+ 之間換算。氧化電流朝上繪製（IUPAC 慣例）；勾選美式慣例即可翻轉。
- 掃描速率分析：ipa 對 √v 作圖並提供擬合直線與 R²、log ip 對 log v 的斜率、擴散控制或表面控制的判斷；設定 n、面積與濃度後，還會算出擴散係數 D。
- 電流密度：設定電極面積（cm²）並勾選電流密度，即可改為繪製 j 而不是 I。
在課堂與實驗室中的用法
- 教授可逆性：依序載入二茂鐵（可逆）、準可逆與不可逆氧化，比較 ΔEp、ipa/ipc 與回掃峰。
- 發表新化合物：輸入你的二茂鐵 E½，並以相對於 Fc/Fc+ 的 E½ 報告，讓其他研究團隊可以直接比較。
- 有機電子學：由薄膜 CV 估算 HOMO、LUMO 與電化學能隙，再與 UV-Vis 光譜檢視器得到的光學能隙比較。
- 反應機構驗證：做一組掃描速率系列，區分擴散中的物種與吸附在電極上的物種。
技巧與限制
- 檔案很少記錄參考電極，所以每次都要檢查數據相對於。
- 換算使用相對於 SHE 的固定水溶液數值。在有機溶劑中，使用二茂鐵內標準較可靠。
- 掃描速率分析使用每個檔案的第一個循環。D 的計算假設為 25 °C 下可逆、擴散控制的波。
- HOMO 與 LUMO 數值是估計值。只比較以相同 Fc/Fc+ 能階與相同方法（起始電位或 E½）得到的數值。
- 若波彼此重疊，請確認 Epa 與 Epc 標記是否落在你指的峰上。
工具頁面列出了所有免費的 MolDraw 數據檢視器。
問與答
對一個應該可逆的電對而言，為什麼我的 ΔEp 大於 59 mV？
未補償電阻與緩慢的電子轉移都會讓 ΔEp 變寬。在同一個電解槽中測一次二茂鐵。如果它的 ΔEp 也很大，問題就出在電解槽。
如果我是相對於 Ag/AgCl 量測的，可以報告相對於 Fc/Fc+ 的電位嗎？
可以。把「數據相對於」設為你的 Ag/AgCl 電極，輸入在同一電解槽中測得的二茂鐵 E½，再把「顯示相對於」設為 Fc/Fc+。若沒有輸入，檢視器會假設二茂鐵為 +0.40 V vs SCE（乙腈中），但這只是近似值。
掃描速率分析需要幾個檔案？
至少三條不同掃描速率的 CV。若檔案中沒有記錄掃描速率，請在檔名旁邊以 mV/s 為單位輸入。
檢視器能處理含有多個循環的檔案嗎？
可以。在「峰」選單中選擇要分析的循環，並勾選要在圖中顯示的循環。