客户经理 13585080456


文章
  • 文章
搜索
氢芯科技logo
首页 >> 资讯 >>技术文章 >> 旋转环盘电极装置有哪些
详细内容

旋转环盘电极装置有哪些

时间:2024-12-26     【原创】

  旋转环盘电极(RRDE)是在盘电极的周围加上一圈环电极,旋转时溶液从盘到环的方向对流。分别设定环与盘的电位后可在环电极上将盘电极上的生成物检出。该方法适用于研究电极反应的中间产物,研究电极过程作用机理,在金属腐蚀的过程研究、燃料电池催化剂研究、化学电源、电分析化学和电有机合成等方面得到了广泛的应用。


  RRDE电极是典型的四电极体系,配合电化学工作站测试,可以用于各类电化学测试中间产物的收集,包括液体产物比如过氧化氢、铁氰化钾,也包括气体产物比如氧气。


      RRDE旋转还盘电极通过均匀的同轴性旋转以形成稳定的层流测试环境,特别适用于燃料电池催化剂的氧化还原反应研究(ORR),电解水制氢的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的研究,同时也适用于锂空气电池研究,金属腐蚀的过程研究,电镀和有机合成研究,以及电极反应的中间产物、电极过程作用机理的研究。


  总体要求:


      RRDE旋转还盘电极系统应包含但不限于以下组成:旋转电极单元、转速控制器、RRDE环盘电极头、RDE盘电极头、双层玻璃夹套电解池、参比电极、对电极、配套铁架台、点击打磨套装等。


  RRDE环盘电极系统要求:(1)旋转电极轴与电极头的同轴性要好;(2)电极头的转速要稳定,可以根据测试需求实时调整转速,并实时检测实际运行的转速;(3)核心要求电极头在低于2500RPM转速时形成稳定的层流测试环境;(4)电极头采用耐高温PEEK材质,以实现催化剂高温条件下的催化性能测试;(5)环电极、盘电极能耐受接近安培级别的电流,以适应高性能纳米新材料的电化学测试;(6)电解池容易做到密封,以实现RRDE连接气相色谱或者质谱的需求,实现原位在线检测反应中间产物和/或产物。


  具体指标:


  1、旋转单元


  1.1、采用直流无刷微电机,通过霍尔传感器把转子位置反馈回控制电路,使其能够获知电机相位换向的准确时间。其特殊的设计,使得直流无刷微电机非常适合过载或持续工作且使用寿命要求极高的高性能场景中使用。


  1.2、使用免维护的旋转连接器,采用独特的设计原理,与滑环的滑动、电刷接触不同。这种旋转连接器是通过一池液态金属分子结合到触点上形成导电,以此提供了低电阻、稳定的连接可靠性。在电极杆高速旋转时,流体保持触点之间的电连接而不会出现任何磨损。此款免维护旋转连接器具有如下优点:(1)与滑环不同,此旋转连接器因其独特的设计而产生几乎为零的电噪声;(2)通过旋转触点的电阻小于1毫欧姆,这比普通滑环、银碳刷连接的电阻低得多;(3)普通滑环、银碳刷连接会随时间降低信号,此款旋转连接器不会发生这种情况;(4)此款连接器具有免维护特性。


  1.3、采用德标1.4539超级双相不锈钢做电极转轴,非磁性的1.4539不锈钢具有出色的成型性、韧性和极强的还原酸耐蚀性(如硫酸)。电极转轴采用德标PG7的螺纹工艺,保证连接和电信号传输更稳定。


  1.4、旋转轴外有套有聚三氟氯乙烯(PCTFE)保护套,在保护电极转轴的同时,更方便的提供静态密封连接的操作性,配合特殊设计的聚四氟乙烯(PTFE)电解池盖子,能很好的实现双层玻璃夹套电解池的密封,以提供整个测试环境的气密性,在高速旋转的状态下实现各种充气气氛测试,并且方便连接RRDE与气相色谱/质谱,实现原位在线检测反应中间产物和/或产物。


  RRDE系统可以进行流体动力学测试,它的设计(精短的不锈钢轴)能够准确控制电极的旋转和调制,转速范围50-9800rpm。RRDE的电子控制是通过一个闭环回路驱动直流伺服电动机来实现的。电极精小并且可以快速互换。该设备提供可调节的阀门系统用于电解池中惰性气体换气。另外,玻璃电解池也容易冲洗,清洁,更换电极。RRDE既可以作为一套独立的装置,也可以用Bio-Logic电化学工作站直接控制。特点:-远程或手动控制电极旋转-样品量小(10-15mL),可以与气路连接,远程或手动控制换气-开放式设计使操作更方便


seo seo