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本论文对超快伏安方法(UFV)进行了较为详细的综述，并围绕UFV展开了系列研究和探索。基于本实验室建立起的超快伏安研究仪器系统，应用新式运算放大器设计试验了几种新的可有效地在线补偿欧姆降的超快电路，达到了最高可用扫速3MV s-1的最好记录，并将超快循环伏安法(UFCV)初步应用于自由基电化学行为研究;同时，探讨了不对称电位扫描伏安法、正弦伏安法、双电位阶跃计时电流法等几种超快伏安技术的应用可能性，以及超微集成双电极适宜作为超快伏安法的新电极系统。具体包括如下内容: 利用高速运放MAX4100通过建立一个负阻抗电流/电压转换器的方法，设计制作出正反馈在线补偿欧姆降的超快单运放电路，欧姆降补偿可达95％以上，理论扫速达4MV s-1，实验可获得2.67MV s-1扫速下无歪曲的伏安图，如果容许30mV的误差，则可达到3MV s-1，为目前所能达到的最高扫速。整个电路仅仅使用一个运放，提供了一种研究超快伏安技术的简化的二电极系统新电路，极大地降低了电路的复制难度，使得超快伏安技术容易在不同实验室进行广泛的科学研究。采用不对称三角波激发信号，在一定程度上降低了高扫速下电位转折处的振荡，相同频率时获得更高的扫速。 基于电流反馈型运放MAX4224设计制作出可在线补偿欧姆降的超快电路，既可用于二电极系统也可用于三电极系统，提供了消除二电极系统中准参比电极电位浮动的可能。理论扫速达7MV s-1，在实验中可以在2.2MV s-1扫速下获取无歪曲的伏安图，如果容许30mV的误差，则可实际达到2.5MV s-1。 设计出用于超快双电位阶跃计时电流法的超快电路，通过正反馈补偿欧姆降技术，有效降低池时间常数，将该技术的时间窗口下限延伸至亚微秒级。并初步探讨了超快正弦伏安方法，有效降低干扰法拉第响应的振荡，最高频率达1.5MHz，即时最高扫速达到6MV s-1，对应于RT/Fv～4ns的法拉第响应，对该方法实际应用中可能会遇到的问题进行了分析，并提出了一些可行的解决方法。 应用超微集成双电极进行UFCV实验，从理论和实验上证明了可显著降低溶液电阻，适宜作为超快伏安法的电极系统，可望成为探测超微环境中快速反应的有用工具。在理论推导出超微集成双电极的溶液电阻的基础上，以蒽还原为验证体系验证了该电极系统在高阻溶液中应用的有效性，可用扫速从几十kV s-1提高到MV s-1水平。 采用UFCV技术，探讨了O2/O2-·和O2-·/O22-电对在金电极上含0.9mol/L NEt4BF4的乙腈溶液中的电化学行为。O2/O2-·电对，在低扫速下受扩散控制，为一不可逆过程，速率常数为7.38×10-3cm s-1，测得氧在该溶液中的扩散系数为(4.87±0.08)×10-5cm2s-1;高扫速下，受吸附控制，速率常数为5.21×104s-1;中等扫速下，同时受扩散与吸附控制。O2-·/O22-电对，在低扫速下，法拉第信号被严重歪曲，然而，如果将扫速增加至足够高，耦合的干扰反应将被成功“超过”，就可以从波形良好的伏安图中获取动力学信息。本研究中，指出O2-·在金电极上存在吸附行为，并第一次测得该电对电极反应速率常数为1.95×104s-1。