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旋转圆盘电极RDE
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美国PINE旋转圆盘电极装置
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详细信息
旋转圆盘电极RDE作为一种重要的电化学研究工具，自其诞生以来，在电化学领域发挥了作用。以下是详细介绍：
一、工作原理
旋转圆盘电极RDE的工作原理基于物质传递和电流密度受控于电化学活性物质，而这些电化学活性物质的运动则是按流体动力学规律进行的。在电极较高速旋转的过程中，溶液中的物质被强制对流至电极表面，从而加速了电极表面的反应速率。这种强制对流作用有助于减少或消除扩散层对电化学反应的影响，使得测量结果更为准确。
二、基本结构与特点
1、结构：主要部分是一个高速旋转的圆盘，该圆盘与垂直于它的转轴同心并具有良好的轴对称。圆盘周围通常覆盖有一定厚度的绝缘层，以减少流体动力学上的边缘效应。
2、特点：电极表面的粗糙度远小于扩散层厚度，这使得电极表面的物质传递和电流密度得以有效控制。此外，电极溶液界面反应物的扩散层厚度与电极转速之间有着明确的函数关系，因此可以通过改变电极转速来调控反应物和产物的传质。
三、优点与改进
旋转圆盘电极RDE的主要优点在于其能够通过改变电极转速来调控反应物和产物的传质，从而实现对电化学反应的控制。此外，随着科技的进步和研究的深入，也在不断进行改进和创新。例如，旋转环-盘电极就是在该设备的基础上进一步发展起来的，它能够同时收集圆盘电极和环电极上的电流信号，为电化学研究提供了更为丰富的信息。
四、应用领域
在多个领域具有广泛的应用：
1、电化学分析：用于测量电化学反应速率、传质特性和溶液中的物种浓度，为电化学分析提供了有力的工具。
2、腐蚀研究：通过将金属样品作为工作电极，以旋转圆盘的形式暴露在腐蚀介质中，评估材料的耐蚀性能和腐蚀动力学参数。
3、能源转化：在燃料电池研究中，评估燃料电池催化剂的性能、氧还原反应动力学和质子传导等方面，为燃料电池的发展提供支持。
4、环境监测：利用它可以实时监测大气、水质等环境参数的变化，为环境保护提供数据支持。
5、材料科学：在电沉积、电刷镀、阳极氧化等过程中，通过控制电极转速来控制材料的成膜均匀性、晶粒尺寸和其他特性，进而优化材料的性能。
五、技术参数：
较高转速为3000RPM，收集率为37%
环盘间距：320um 工作温度：10-25℃
盘面积：0.2475CM2
环面积：0.1866CM2 玻碳盘电极外径：5.61mm
铂环外径：7.92mm 铂环内径：6.25mm
盘材料：玻碳 环材料：铂
综上所述，旋转圆盘电极RDE作为一种重要的电化学研究工具，在电化学分析、腐蚀研究、能源转化等多个领域发挥着重要作用。随着科技的不断发展，其应用前景将更加广阔。
