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旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)圓環(huán)電極裝置-產(chǎn)品說(shuō)明

品名：旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)圓環(huán)電極裝置

英文：Pine Modulated Speed Rotator (MSR)  

規(guī)格型號(hào)：AFMSRCE

品牌：Pine

裝置組成：控制器、主機(jī)、防護(hù)罩，配件（旋轉(zhuǎn)桿，玻碳盤(pán)電極等）等。

控制器包含了轉(zhuǎn)速設(shè)置旋鈕、轉(zhuǎn)速顯示屏等。控制器與主機(jī)通過(guò)控制線連接，旋轉(zhuǎn)桿安裝在主機(jī)下端，玻碳盤(pán)電極頭安裝在旋轉(zhuǎn)桿下端。主機(jī)上有信號(hào)接線柱，用作與電化學(xué)工作站的信號(hào)線連接。

一、 工作原理：

1、產(chǎn)品原理：

旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極裝置是一種可以旋轉(zhuǎn)的工作電極，屬于電化學(xué)附件范疇，專(zhuān)用于電化學(xué)工作站，應(yīng)用于電化學(xué)研究，比如電化學(xué)催化研究、電化學(xué)腐蝕研究等。

電化學(xué)工作站是一種最為常見(jiàn)的電化學(xué)研究?jī)x器，常用于科學(xué)研究測(cè)試。典型的電化學(xué)研究模式是3電極體系，即電化學(xué)工作站分別連接工作電極、對(duì)電極和參比電極3個(gè)電極進(jìn)行研究。其中，工作電極是研究對(duì)象（研究人員將待研究的樣品負(fù)載在工作電極頭上），對(duì)電極的作用是與工作電極構(gòu)成電回路進(jìn)行研究，參比電極的作用是為工作電極上的電位起參考指示。

國(guó)產(chǎn)電化學(xué)工作站和進(jìn)口電化學(xué)工作站都配備有旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極裝置專(zhuān)用接口。值得驕傲的是，在中國(guó)電化學(xué)研究領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)電化學(xué)工作站一直占據(jù)主導(dǎo)地位，上海辰華儀器公司生產(chǎn)的電化學(xué)工作站，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期保持第一，超過(guò)了進(jìn)口電化學(xué)工作站的總和，幾乎是中國(guó)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)配置。

旋轉(zhuǎn)的工作電極，可以與電解溶液形成強(qiáng)制對(duì)流，并進(jìn)行電化學(xué)研究，被稱作電化學(xué)動(dòng)力學(xué)方法。與靜止的工作電極相比，旋轉(zhuǎn)的工作電極可以研究一些靜止工作電極無(wú)法做到的內(nèi)容。待研究的樣品在工作電極頭（玻碳盤(pán)電極頭）表面發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生電信號(hào)。例如，研究人員要研究燃料電池催化劑Pt的氧氣還原性能，就必須利用旋轉(zhuǎn)工作電極。旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極裝置即是一種旋轉(zhuǎn)的工作電極。它的作用是提供精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速，讓工作電極頭與電解溶液形成強(qiáng)制對(duì)流，然后利用電化學(xué)工作站進(jìn)行電化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究。

2、工作過(guò)程：

以研究人員用旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極裝置研究氫燃料電池催化劑Pt的氧氣還原活性為例。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將待研究樣品（催化劑）滴涂在工作電極頭表面，工作電極頭放入電解池內(nèi)，電解池內(nèi)盛有電解溶液。啟動(dòng)控制器，設(shè)置研究所需要的轉(zhuǎn)速，或者由電化學(xué)工作站軟件控制轉(zhuǎn)速。主機(jī)帶動(dòng)工作電極頭旋轉(zhuǎn)，由于同軸度高，在工作電極頭與電解溶液界面形成厚度均勻并且可控的擴(kuò)散層（擴(kuò)散層的厚度是微米級(jí)別，無(wú)法通過(guò)磁力攪拌或者其它機(jī)械攪拌實(shí)現(xiàn)）。

電化學(xué)工作站用于對(duì)工作電極施加一定的激發(fā)信號(hào)比如電壓（這個(gè)電壓是相對(duì)于參比電極的），電解溶液內(nèi)的氧氣在工作電極頭表面與樣品（催化劑）接觸，受到電化學(xué)工作站的電壓激發(fā)后，會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生還原電流，也就是負(fù)電流。產(chǎn)生的電信號(hào)再通過(guò)電化學(xué)工作站進(jìn)行測(cè)量，研究人員根據(jù)轉(zhuǎn)速、電信號(hào)以及一些其它參數(shù)，即可研究Pt催化劑的性能。

二、 功能：

研究人員利用旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極的旋轉(zhuǎn)特性，進(jìn)行電化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究。工作電極頭轉(zhuǎn)速越高，反應(yīng)物傳質(zhì)越快，反應(yīng)程度越大，產(chǎn)生的電流信號(hào)越大。電化學(xué)工作站對(duì)工作電極頭表面施加電信號(hào)激發(fā)化學(xué)反應(yīng)并測(cè)量電化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電信號(hào)。研究人員根據(jù)電信號(hào)、轉(zhuǎn)速以及一些其它參數(shù)，可以研究樣品（催化劑）的性能。

三、 用途：主要應(yīng)用于材料的活性評(píng)估或者模擬相應(yīng)的測(cè)試環(huán)境，比如燃料電池空氣陰極催化劑活性測(cè)試，涉及電池、電化學(xué)分析領(lǐng)域，再比如模擬石油管道腐蝕研究，涉及腐蝕學(xué)領(lǐng)域。

四、 參數(shù)：

電源: 240 VAC; +/-10%, 50/60 Hz; 2 Amps         環(huán)境溫度:10 ℃ to 40 ℃

速度控制: 閉環(huán)伺服電機(jī)系統(tǒng)                  速度范圍: 50 to 10,000 RPM

顯示精度: RDE+RRDE 轉(zhuǎn)速誤差< 1%

四、圖片：

圖1：旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極裝置示意圖

說(shuō)明：控制器包含了轉(zhuǎn)速設(shè)置旋鈕、轉(zhuǎn)速顯示屏等?？刂破髋c主機(jī)通過(guò)控制線連接，旋轉(zhuǎn)桿安裝在主機(jī)下端，玻碳盤(pán)電極頭安裝在旋轉(zhuǎn)桿下端。主機(jī)上有信號(hào)接線柱，用作與電化學(xué)工作站的信號(hào)線連接。其中，電解池內(nèi)盛放電解溶液，工作電極頭浸沒(méi)在電解溶液內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。電解池用戶在實(shí)驗(yàn)室可以自己配置。

圖2：旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極裝置與電化學(xué)工作站聯(lián)用實(shí)物圖