EC-Frontier 旋轉(zhuǎn)電極裝置 ECR-6000/6100 專業(yè)介紹

發(fā)布日期：2025-05-10      瀏覽次數(shù)：9

1. 產(chǎn)品概述

EC-Frontier 旋轉(zhuǎn)電極裝置 ECR-6000/6100 是一款高性能電化學(xué)研究設(shè)備，專為腐蝕監(jiān)測、燃料電池催化劑評估、能源材料開發(fā)等領(lǐng)域設(shè)計。該設(shè)備采用先進的旋轉(zhuǎn)電極技術(shù)，結(jié)合高精度轉(zhuǎn)速控制、模塊化結(jié)構(gòu)和多重安全保護機制，為電化學(xué)動力學(xué)研究、傳質(zhì)過程分析及催化反應(yīng)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(zhuǎn)速范圍與精確控制

• 轉(zhuǎn)速范圍：80–8000 rpm，覆蓋從低速（模擬靜態(tài)或?qū)恿鳁l件）到高速（湍流或極限擴散條件），滿足不同電化學(xué)測試需求。

• 多模式控制：

• 面板手動控制：直接設(shè)置轉(zhuǎn)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(wěn)定性測試。

• 外部信號輸入：可通過外部電壓或數(shù)字命令控制轉(zhuǎn)速，便于集成到復(fù)雜測試系統(tǒng)（如與恒電位儀聯(lián)用）。

2.2 優(yōu)化的機械與電氣設(shè)計

• 無刷電機驅(qū)動：免維護、低噪音，確保長期穩(wěn)定運行。

• 聯(lián)軸器絕緣設(shè)計：減少電磁干擾，提高電化學(xué)測試的信噪比（如阻抗測試）。

• 緊湊模塊化結(jié)構(gòu)：

• 旋轉(zhuǎn)單元（3.6 kg）與控制單元（0.9 kg）分離，節(jié)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(huán)境。

2.3 惰性氣體吹掃功能

• 可向旋轉(zhuǎn)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(shè)備在苛刻實驗條件下的耐用性。

2.4 安全監(jiān)控與報警系統(tǒng)

• 實時監(jiān)測旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，異常情況（如轉(zhuǎn)速波動、機械阻力增大）觸發(fā)報警輸出，避免因電極碰撞或電解液泄漏導(dǎo)致設(shè)備損壞。

3. 電極配置與實驗適配性

3.1 旋轉(zhuǎn)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(yīng)用：

• 腐蝕研究：模擬流動液體環(huán)境，結(jié)合失重法或電化學(xué)阻抗譜（EIS）分析金屬腐蝕速率。

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

3.2 旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極（RRDE）

• 型號示例：R-GC4-PT75（玻碳圓盤 + 鉑環(huán)，PEEK 閥體）。

• 典型應(yīng)用：

• 燃料電池催化劑研究：圓盤電極進行 ORR，環(huán)電極檢測中間產(chǎn)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(yīng)及催化轉(zhuǎn)化效率。

4. 典型應(yīng)用領(lǐng)域

4.1 腐蝕科學(xué)與工程

• 通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速模擬不同流體動力學(xué)條件（層流/湍流），研究金屬在海水、工業(yè)介質(zhì)中的腐蝕行為。

4.2 能源材料開發(fā)

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

• CO? 電還原：分析轉(zhuǎn)速對產(chǎn)物選擇性的影響（如 Cu 基催化劑生成 C?+ 產(chǎn)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(yīng)動力學(xué)。

4.3 環(huán)境與生物電化學(xué)

• 重金屬檢測：旋轉(zhuǎn)電極增強傳質(zhì)，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(dǎo)的反應(yīng)區(qū)間。

5. 操作與維護建議

• 轉(zhuǎn)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(yōu)化：調(diào)整惰性氣體流量以避免溶液擾動影響測試結(jié)果。

• 聯(lián)用技術(shù)擴展：可搭配石英晶體微天平（EQCM）或光譜電化學(xué)設(shè)備，實現(xiàn)多參數(shù)原位監(jiān)測。

6. 總結(jié)

ECR-6000/6100 旋轉(zhuǎn)電極裝置憑借其高精度轉(zhuǎn)速控制、模塊化設(shè)計及廣泛的實驗兼容性，成為電化學(xué)研究領(lǐng)域的理想工具。無論是基礎(chǔ)反應(yīng)機理探索，還是能源材料、腐蝕防護等應(yīng)用研究，該設(shè)備均能提供可靠的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)解決方案。其低維護成本和長壽命設(shè)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。