旋轉圓盤圓環電極裝置-產品說明

品名：旋轉圓盤圓環電極裝置

英文：Pine Modulated Speed Rotator (MSR)  

規格型號：AFMSRCE

品牌：Pine

裝置組成：控制器、主機、防護罩，配件（旋轉桿，玻碳盤電極等）等。

控制器包含了轉速設置旋鈕、轉速顯示屏等。控制器與主機通過控制線連接，旋轉桿安裝在主機下端，玻碳盤電極頭安裝在旋轉桿下端。主機上有信號接線柱，用作與電化學工作站的信號線連接。

一、 工作原理：

1、產品原理：

旋轉圓盤電極裝置是一種可以旋轉的工作電極，屬于電化學附件范疇，專用于電化學工作站，應用于電化學研究，比如電化學催化研究、電化學腐蝕研究等。

電化學工作站是一種最為常見的電化學研究儀器，常用于科學研究測試。典型的電化學研究模式是3電極體系，即電化學工作站分別連接工作電極、對電極和參比電極3個電極進行研究。其中，工作電極是研究對象（研究人員將待研究的樣品負載在工作電極頭上），對電極的作用是與工作電極構成電回路進行研究，參比電極的作用是為工作電極上的電位起參考指示。

國產電化學工作站和進口電化學工作站都配備有旋轉圓盤電極裝置專用接口。值得驕傲的是，在中國電化學研究領域，國產電化學工作站一直占據主導地位，上海辰華儀器公司生產的電化學工作站，國內長期保持第一，超過了進口電化學工作站的總和，幾乎是中國電化學實驗室的標準配置。

旋轉的工作電極，可以與電解溶液形成強制對流，并進行電化學研究，被稱作電化學動力學方法。與靜止的工作電極相比，旋轉的工作電極可以研究一些靜止工作電極無法做到的內容。待研究的樣品在工作電極頭（玻碳盤電極頭）表面發生反應，產生電信號。例如，研究人員要研究燃料電池催化劑Pt的氧氣還原性能，就必須利用旋轉工作電極。旋轉圓盤電極裝置即是一種旋轉的工作電極。它的作用是提供精準的轉速，讓工作電極頭與電解溶液形成強制對流，然后利用電化學工作站進行電化學動力學研究。

2、工作過程：

以研究人員用旋轉圓盤電極裝置研究氫燃料電池催化劑Pt的氧氣還原活性為例。實驗時，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，電解池內盛有電解溶液。啟動控制器，設置研究所需要的轉速，或者由電化學工作站軟件控制轉速。主機帶動工作電極頭旋轉，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散層（擴散層的厚度是微米級別，無法通過磁力攪拌或者其它機械攪拌實現）。

電化學工作站用于對工作電極施加一定的激發信號比如電壓（這個電壓是相對于參比電極的），電解溶液內的氧氣在工作電極頭表面與樣品（催化劑）接觸，受到電化學工作站的電壓激發后，會發生還原反應，產生還原電流，也就是負電流。產生的電信號再通過電化學工作站進行測量，研究人員根據轉速、電信號以及一些其它參數，即可研究Pt催化劑的性能。

二、 功能：

研究人員利用旋轉圓盤電極的旋轉特性，進行電化學動力學研究。工作電極頭轉速越高，反應物傳質越快，反應程度越大，產生的電流信號越大。電化學工作站對工作電極頭表面施加電信號激發化學反應并測量電化學反應所產生的電信號。研究人員根據電信號、轉速以及一些其它參數，可以研究樣品（催化劑）的性能。

三、 用途：主要應用于材料的活性評估或者模擬相應的測試環境，比如燃料電池空氣陰極催化劑活性測試，涉及電池、電化學分析領域，再比如模擬石油管道腐蝕研究，涉及腐蝕學領域。

四、 參數：

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

速度控制: 閉環伺服電機系統                  速度范圍: 50 to 10,000 RPM

顯示精度: RDE+RRDE 轉速誤差< 1%

四、圖片：

圖1：旋轉圓盤電極裝置示意圖

說明：控制器包含了轉速設置旋鈕、轉速顯示屏等。控制器與主機通過控制線連接，旋轉桿安裝在主機下端，玻碳盤電極頭安裝在旋轉桿下端。主機上有信號接線柱，用作與電化學工作站的信號線連接。其中，電解池內盛放電解溶液，工作電極頭浸沒在電解溶液內進行測試。電解池用戶在實驗室可以自己配置。

圖2：旋轉圓盤電極裝置與電化學工作站聯用實物圖