旋轉(zhuǎn)圓盤電極基本原理和用途

時(shí)間：2021/11/26閱讀：4346

為了研究電極表面電流密度的分布情況、減少或消除擴(kuò)散層等因素的影響，電化學(xué)研究人員通過對(duì)比各種電極和攪拌的方式，開發(fā)出了一種高速旋轉(zhuǎn)的電極，由于這種電極的端面像一個(gè)盤，所以也叫旋轉(zhuǎn)圓盤電極（rotating disk electrode，RDE），簡(jiǎn)稱旋盤電極，還叫轉(zhuǎn)盤電極。還有基于這種電極進(jìn)一步改進(jìn)了的旋轉(zhuǎn)圓環(huán)電極等，可以測(cè)量更為復(fù)雜的電極過程的電化學(xué)參數(shù)。

基本原理

旋轉(zhuǎn)圓盤電極是電極理論與流體動(dòng)力學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物，因此它也稱為流體動(dòng)力學(xué)電極。其工作原理的基本要點(diǎn)是：物質(zhì)傳遞和電流密度受控于電化學(xué)活性物質(zhì)，而電化學(xué)活性物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是按流體動(dòng)力學(xué)規(guī)律進(jìn)行的。

這種電極的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是圓盤電極與垂直于它的轉(zhuǎn)軸同心并具有良好的軸對(duì)稱；圓盤周圍的絕緣層相對(duì)有一定厚度，可以忽略流體動(dòng)力學(xué)上的邊緣效應(yīng)；同時(shí)電極表面的粗糙度遠(yuǎn)小于擴(kuò)散層厚度。

用途

利用旋轉(zhuǎn)圓環(huán)圓盤電極可以檢測(cè)出電極反應(yīng)產(chǎn)物特別是中間產(chǎn)物的存在形式與生成量，或圓環(huán)電極上捕集到的盤電極反應(yīng)產(chǎn)物的穩(wěn)定性等，利用這些測(cè)量可以探測(cè)一些復(fù)雜電極反應(yīng)的機(jī)理和獲取更多的電極過程信息。因此在現(xiàn)代電化學(xué)測(cè)量中是常用的測(cè)試手段。電鍍添加劑的作用機(jī)理的探討或添加劑性能的比較，都可以用到這種電極來進(jìn)行測(cè)試。

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