電化學(xué)測量的重要工具“旋轉環(huán)盤(pán)電極”

　　1、概述：
 

　　旋轉環(huán)盤(pán)電極是電化學(xué)測量的重要工具之一，它的主要結構是在圓盤(pán)的同一平面上放一個(gè)同心圓環(huán)，盤(pán)與環(huán)電極之間用絕緣材料隔離。盤(pán)電極通常用被研究的材料制成，環(huán)電極一般用鉑或金制成。為了達到優(yōu)良的電極性能，環(huán)盤(pán)電極必須在加工精度、傳動(dòng)裝置、測速系統、環(huán)電極與盤(pán)電極的幾何形狀、同心度、絕緣性能等方面均有著(zhù)特殊的要求。
 

　　2、旋轉環(huán)盤(pán)電極性能參數：

 

　　(1)轉速范圍：30～8500r/min
 

　　(2)精度：測速精度可達0.5%±1個(gè)字(滿(mǎn)度)
 

　　(3)轉速穩定度：1500r/min以下標準偏差不大于20
 

　　1500r/min以上相對標準偏差優(yōu)于0.5%
 

　　(4)電極頭徑向跳動(dòng)≤0.05mm；無(wú)軸向竄動(dòng)
 

　(5)電極與其它部分的絕緣電阻>10MΩ
 

　　(6)電極信號引線(xiàn)系統與相應電極接觸電阻≤25Ω
 

　　3、功能特點(diǎn)：
 

　　(1)轉速穩定

 

　　(2)連續可調

 

　　(3)可通過(guò)外設控制

 

　　(4)測量準確方便可靠

 

　　(5)RRDE型有兩種方式控制其旋轉和通氣，一是通過(guò)前面板開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)控制旋轉、通氣，另一種方法是通過(guò)后面板控制接口和電化學(xué)工作站相連，通過(guò)電化學(xué)工作站的高/低電平切換控制。

 

　　(6)氣量的大小通過(guò)前面板氣量調節閥控制，轉速通過(guò)前面板調節旋鈕控制或電化學(xué)工作站控制，電化學(xué)工作站輸出“0~10000mV"對應“0~10000轉/分鐘"。

 

　　4、工作原理：
 

　　旋轉環(huán)盤(pán)電極(RRDE)組件可以解決當前實(shí)驗方法的局限性，并為測量局部pH提供有潛力的解決方案。RRDE方法先前已用于檢測幾種電化學(xué)系統中的局部pH，例如氫氣析出反應，氧還原反應，電沉積，醇氧化，重金屬檢測等。然而，尚未有使用RRDE測量CO2RR過(guò)程中的局部pH的報道，特別是使用活性產(chǎn)物本身作為pH探針?lè )肿?。?shí)際上，大多數這些相關(guān)活性產(chǎn)物的氧化還原行為都是具有pH依賴(lài)性的。例如，使用CO作為探針?lè )肿?，在CO2RR過(guò)程中，隨著(zhù)在環(huán)盤(pán)電極上生成的OH-濃度的變化，在環(huán)形電極處測得的氧化峰電位E也會(huì )發(fā)生變化。因此，與其引入外來(lái)pH探針?lè )肿?可能會(huì )干擾CO2RR活性或選擇性)，不如直接使用環(huán)盤(pán)電極通過(guò)監控CO氧化峰電位的變化獲得局部pH變化。
 

　　旋轉環(huán)盤(pán)電極根據以上要求精心設計，具有外形美觀(guān)、電極間絕緣性能高、環(huán)盤(pán)之間的同心度好、轉速范圍大、自動(dòng)顯示轉速和自動(dòng)設置控制除氧攪拌時(shí)間等特點(diǎn)。環(huán)盤(pán)電極特別適用于研究電極反應的中間產(chǎn)物，對于研究電極過(guò)程作用機理也很有用處，因而在金屬腐蝕的過(guò)程研究、化學(xué)電源、電分析化學(xué)和電有機合成方面得到了廣泛的應用。