EC-Frontier 旋轉電極裝置 ECR-6000/6100 專業介紹

發布日期：2025-05-10      瀏覽次數：41

1. 產品概述

EC-Frontier 旋轉電極裝置 ECR-6000/6100 是一款高性能電化學研究設備，專為腐蝕監測、燃料電池催化劑評估、能源材料開發等領域設計。該設備采用先進的旋轉電極技術，結合高精度轉速控制、模塊化結構和多重安全保護機制，為電化學動力學研究、傳質過程分析及催化反應機理探索提供了可靠的實驗平臺。

2. 核心功能與特點

2.1 寬轉速范圍與精確控制

• 轉速范圍：80–8000 rpm，覆蓋從低速（模擬靜態或層流條件）到高速（湍流或極限擴散條件），滿足不同電化學測試需求。

• 多模式控制：

• 面板手動控制：直接設置轉速及啟停。

• PC 遠程控制：支持自動化實驗流程，適用于長時間穩定性測試。

• 外部信號輸入：可通過外部電壓或數字命令控制轉速，便于集成到復雜測試系統（如與恒電位儀聯用）。

2.2 優化的機械與電氣設計

• 無刷電機驅動：免維護、低噪音，確保長期穩定運行。

• 聯軸器絕緣設計：減少電磁干擾，提高電化學測試的信噪比（如阻抗測試）。

• 緊湊模塊化結構：

• 旋轉單元（3.6 kg）與控制單元（0.9 kg）分離，節省空間（安裝面積約 A4 紙張大小）。

• 便于集成到手套箱、密閉電解池等特殊實驗環境。

2.3 惰性氣體吹掃功能

• 可向旋轉軸通入惰性氣體（如 N?、Ar），防止腐蝕性蒸汽（酸、有機溶劑等）侵蝕電機和軸承，提高設備在苛刻實驗條件下的耐用性。

2.4 安全監控與報警系統

• 實時監測旋轉狀態，異常情況（如轉速波動、機械阻力增大）觸發報警輸出，避免因電極碰撞或電解液泄漏導致設備損壞。

3. 電極配置與實驗適配性

3.1 旋轉圓盤電極（RDE）

• 型號示例：R-GC4（玻碳電極，聚醚醚酮/PEEK 閥體）。

• 典型應用：

• 腐蝕研究：模擬流動液體環境，結合失重法或電化學阻抗譜（EIS）分析金屬腐蝕速率。

• 電催化動力學：通過 Levich 和 Koutecky-Levich 方程計算反應電子轉移數及擴散系數（如氧還原反應，ORR）。

3.2 旋轉環盤電極（RRDE）

• 型號示例：R-GC4-PT75（玻碳圓盤 + 鉑環，PEEK 閥體）。

• 典型應用：

• 燃料電池催化劑研究：圓盤電極進行 ORR，環電極檢測中間產物（如 H?O?），評估催化劑的選擇性。

• 鋰硫電池：研究多硫化物的穿梭效應及催化轉化效率。

4. 典型應用領域

4.1 腐蝕科學與工程

• 通過調節轉速模擬不同流體動力學條件（層流/湍流），研究金屬在海水、工業介質中的腐蝕行為。

4.2 能源材料開發

• 燃料電池：量化催化劑活性位點利用率及反應路徑（4e? vs. 2e? ORR）。

• CO? 電還原：分析轉速對產物選擇性的影響（如 Cu 基催化劑生成 C?+ 產物的效率）。

• 鋰/鈉離子電池：評估電極材料在高倍率下的界面反應動力學。

4.3 環境與生物電化學

• 重金屬檢測：旋轉電極增強傳質，提高陽極溶出伏安法的檢測限。

• 酶催化研究：分離擴散控制與酶活性主導的反應區間。

5. 操作與維護建議

• 轉速校準：定期使用標準氧化還原體系（如 K?Fe(CN)?）驗證 Levich 斜率。

• 氣體吹掃優化：調整惰性氣體流量以避免溶液擾動影響測試結果。

• 聯用技術擴展：可搭配石英晶體微天平（EQCM）或光譜電化學設備，實現多參數原位監測。

6. 總結

ECR-6000/6100 旋轉電極裝置憑借其高精度轉速控制、模塊化設計及廣泛的實驗兼容性，成為電化學研究領域的理想工具。無論是基礎反應機理探索，還是能源材料、腐蝕防護等應用研究，該設備均能提供可靠的數據支持和技術解決方案。其低維護成本和長壽命設計進一步降低了用戶的總體擁有成本（TCO），適合實驗室長期使用。