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無錫氫芯科技

新蟲 (初入文壇)

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專業(yè): 應用有機化學

[交流] RRDE-AD旋轉圓盤環(huán)盤電極裝置

旋轉圓盤電極裝置廣泛應用在現(xiàn)代電分析化學及電極過程和均相化學反應的研究，當旋轉圓盤電極自身旋轉時，可以使溶液在電極表面進行有規(guī)律的運動(即層流運動)，并且電極表面擴散層厚度隨轉速的變化而變化。因此，使對流擴散方程得到一個確切的分解。

   官網新型號旋轉圓盤電極裝置.jpg

　　旋轉圓盤電極的作用

　　旋轉圓盤電極作為一種重要的電化學研究工具，自其誕生以來，就在多個領域發(fā)揮著不可少的作用。這種電極的設計基于流體動力學原理，通過高速旋轉的圓盤電極來模擬和研究電化學過程，使得電極表面的物質傳遞和電流密度得以有效控制。

　　一、電化學研究與教育

　　它在電化學研究領域中占據(jù)著舉足輕重的地位。它主要用于測量電化學反應速率、傳質特性和溶液中的物種濃度，為電化學分析提供了有力的工具。此外，通過調整電極轉速，可以精確控制物質質量傳遞速率，從而獲得更為準確的電極過程動力學數(shù)據(jù)。在電化學教育領域，實驗為學生提供了直觀觀察和理解電化學過程的機會，有助于加深對電化學基本原理的理解。

　　二、腐蝕研究與評價

　　腐蝕是金屬材料在使用過程中面臨的一個重要問題。旋轉圓盤電極在腐蝕研究中發(fā)揮著重要作用。通過將金屬樣品作為工作電極，以旋轉圓盤的形式暴露在腐蝕介質中，可以評估材料的耐蝕性能和腐蝕動力學參數(shù)。這種方法能夠模擬實際工作環(huán)境中的腐蝕過程，為材料防腐提供重要參考。

　　三、化學合成與能源轉化

　　在化學合成領域，同樣具有廣泛的應用。它可用于電化學還原或氧化反應，如電解水制氫、電解制取有機化合物等。通過調節(jié)電極的轉速和電位，可以控制反應的效率和選擇性，實現(xiàn)高效、環(huán)保的化學合成。此外，在能源轉化方面，旋轉圓盤電極也展現(xiàn)出巨大潛力。例如，在燃料電池研究中，它可用于評估燃料電池催化劑的性能、氧還原反應動力學和質子傳導等方面，為燃料電池的發(fā)展提供了有力支持。

　　四、傳感器技術與環(huán)境監(jiān)測

　　還可用作傳感器的核心組件。通過測量在電極表面生成的電流或電勢響應，可以檢測和分析不同化學物質的濃度、反應活性和環(huán)境參數(shù)等信息。這種技術在環(huán)境監(jiān)測、生物傳感和藥物分析等領域具有廣泛應用。例如，在環(huán)境監(jiān)測中，利用旋轉圓盤電極可以實時監(jiān)測大氣、水質等環(huán)境參數(shù)的變化，為環(huán)境保護提供數(shù)據(jù)支持。

　　五、材料科學研究

　　在材料科學領域，同樣發(fā)揮著重要作用。它可用于電沉積、電刷鍍、陽極氧化等過程，通過控制電極轉速，可以更好地控制材料的成膜均勻性、晶粒尺寸和其他特性，進而優(yōu)化材料的性能。

旋轉圓盤環(huán)盤電極裝置應用領域：

氫燃料電池催化劑研究及評價、鋰空氣電池研究、電化學動力學研究、氧化反應（QRR）研究氧析出反應（OER）研究、氧析出反應（HER）研究、二氧化碳還原（CO2RR）研究、緩蝕劑評價及研究，金屬材料腐蝕電位研究等。
旋轉圓盤電極系統(tǒng)是一個高精度，低重力的旋轉裝置，可以和任何電化學系統(tǒng)配合使用，廣泛應用于HER、ORE、HRR等電催化領域動力學研究。主要技術指標及參數(shù)如下表所示：

旋轉圓盤電極參數(shù)

型號：RRDE-AD（氫芯科技）
供電：20W
尺寸：主機40cm×30cm×60cm
控制器：26cm×18cm×11cm
重量：10kg
電機功率：10W
接觸電阻：＜5Ω
絕緣電阻：＞20MΩ
遠程 1V,相當于2000rpm,輸出電壓與轉速成正比
轉速：50-9800rpm，轉速LED顯示（精度±1rpm/1000rpm），
電機功率0.05馬力，閉環(huán)控制，誤差<0.1%,采用銀碳刷接觸連接
旋轉涂布功能：支持
控制：數(shù)字編碼器+32位DSP數(shù)字控制，分體控制，可拆式結構，方便置入手套箱。具有信號輸入/輸出接口，可通過輸入外部信號控制轉速
電機旋轉軸部件：可上下移動、橫向、倒置
電極頭徑向跳動：小于等于0.05mm
電機：日本品牌直流伺服電機，根據(jù)流量校準的參數(shù)推算
防爆設計：防爆設計，保證安全
旋轉桿：長度200mm，軸徑16mm
盤電極：支持外螺紋設計兼容美國PINE盤電極頭，接觸更好，信號傳輸穩(wěn)定。
盤材質：玻碳，外層材質：特氟龍，盤電極直徑：5.0mm，電極外徑：15mm，溫度室溫
盤環(huán)電極：支持外螺紋設計兼容美國PINE環(huán)盤電極頭，接觸更好，信號傳輸穩(wěn)定。盤材質：玻碳，環(huán)材質：鉑，外層材質：特氟龍。
盤環(huán)間隙<=320μm。盤環(huán)尺寸精度：0.01mm。
盤直徑：5.61mm，環(huán)內徑：6.25mm，環(huán)外徑：7.92mm，電極頭收集效率37%。
電解池：默認150ml（單層），可適配其他規(guī)格、雙層夾套電解池

旋轉圓盤電極裝置配置參數(shù)

1.高精度日本電機+氫芯科技電機驅動，轉速實時反饋、扭矩自動補償。

  2.LED轉速顯示+數(shù)控編碼器轉速控制，轉速鎖定+斷電轉速記憶，比模擬量控制更精準、易于調節(jié)。

  3.轉速控制范圍:50-9800rpm，每1000rpm的誤差小于±1rpm。

  4.采用32位DSP數(shù)字通訊+光電閉環(huán)控制，轉速控制精度高于萬分之一。

  5.電極螺紋接口可兼容美國PINE電極頭。

  6.電極旋轉機構與轉速控制主機為分體可拆式結構，方便將旋轉機構置入手套箱。

  7.支持50ml-500ml規(guī)格雙層夾套電解池。

  8.具有信號輸入/輸出接口，可通過輸入外部信號控制轉速。

  9.高精度日本軸承+316L不銹鋼旋轉桿，旋轉桿長度＞200mm，旋轉軸軸徑16mm。

  10.采用長度可調的彈簧+含銀量＞80%的銀碳刷對極結構，接觸更好，電信號傳輸穩(wěn)定。

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1樓 2024-12-20 13:31:10

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