電化學(xué)測量的重要工具“旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極”

　　1、概述：
 

　　旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極是電化學(xué)測量的重要工具之一，它的主要結(jié)構(gòu)是在圓盤的同一平面上放一個(gè)同心圓環(huán)，盤與環(huán)電極之間用絕緣材料隔離。盤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(dá)到優(yōu)良的電極性能，環(huán)盤電極必須在加工精度、傳動(dòng)裝置、測速系統(tǒng)、環(huán)電極與盤電極的幾何形狀、同心度、絕緣性能等方面均有著特殊的要求。
 

　　2、旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極性能參數(shù)：

 

　　(1)轉(zhuǎn)速范圍：30～8500r/min
 

　　(2)精度：測速精度可達(dá)0.5%±1個(gè)字(滿度)
 

　　(3)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度：1500r/min以下標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于20
 

　　1500r/min以上相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)于0.5%
 

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

　(5)電極與其它部分的絕緣電阻>10MΩ
 

　　(6)電極信號(hào)引線系統(tǒng)與相應(yīng)電極接觸電阻≤25Ω
 

　　3、功能特點(diǎn)：
 

　　(1)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定

 

　　(2)連續(xù)可調(diào)

 

　　(3)可通過外設(shè)控制

 

　　(4)測量準(zhǔn)確方便可靠

 

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

 

　　(6)氣量的大小通過前面板氣量調(diào)節(jié)閥控制，轉(zhuǎn)速通過前面板調(diào)節(jié)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(duì)應(yīng)“0~10000轉(zhuǎn)/分鐘"。

 

　　4、工作原理：
 

　　旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極(RRDE)組件可以解決當(dāng)前實(shí)驗(yàn)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(tǒng)中的局部pH，例如氫氣析出反應(yīng)，氧還原反應(yīng)，電沉積，醇氧化，重金屬檢測等。然而，尚未有使用RRDE測量CO2RR過程中的局部pH的報(bào)道，特別是使用活性產(chǎn)物本身作為pH探針分子。實(shí)際上，大多數(shù)這些相關(guān)活性產(chǎn)物的氧化還原行為都是具有pH依賴性的。例如，使用CO作為探針分子，在CO2RR過程中，隨著在環(huán)盤電極上生成的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pH探針分子(可能會(huì)干擾CO2RR活性或選擇性)，不如直接使用環(huán)盤電極通過監(jiān)控CO氧化峰電位的變化獲得局部pH變化。
 

　　旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極根據(jù)以上要求精心設(shè)計(jì)，具有外形美觀、電極間絕緣性能高、環(huán)盤之間的同心度好、轉(zhuǎn)速范圍大、自動(dòng)顯示轉(zhuǎn)速和自動(dòng)設(shè)置控制除氧攪拌時(shí)間等特點(diǎn)。環(huán)盤電極特別適用于研究電極反應(yīng)的中間產(chǎn)物，對(duì)于研究電極過程作用機(jī)理也很有用處，因而在金屬腐蝕的過程研究、化學(xué)電源、電分析化學(xué)和電有機(jī)合成方面得到了廣泛的應(yīng)用。