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美国PINE公司新推出收集率可达43.9%的RRDE电极

理化香港有限公司发布时间:2019/09/20 14:39 点击: 加载中..


一、RRDE电极简介:

RRDE旋转圆盘圆环电极,是电化学领域中一类可以旋转的工作电极,包含2个工作电极,分别是盘电极与环电极,使用时,配合对电极与参比电极,构成四电极体系,利用双恒电位仪/电化学工作站加以测试[1]

1AFE8R4 玻碳盘铂环RRDE电极

 

二、RRDE电极结构组成:

RRDE电极的结构组成部分一般包括盘、环、盘环之间的绝缘体、电极包裹材料。如图2所示,r1是盘电极的半径,2r2是环电极内径,2r3是环电极外径,盘环间距是r2-r1,环的宽度是r3-r2

2RRDE电极结构组成示意图

 

三、RRDE电极收集率N

RRDE的盘电极上发生电化学反应,比如氧化物O得电子被还原为R时,一部分还原物xR被旋转到环电极上,进一步失去电子被氧化为xO,一部分还原物yR被旋转到电解液中,还有一部分还原物(1-x-yR被分解了。

收集率NRRDE电极的一个关键参数,通俗理解,N指的是被旋转到环电极上的还原物xR占到整个盘电极上所产生的还原物R的比例,即x。收集率N的理论公式如下,由于公式推导较为复杂,在此,不列举推导过程[2]

3RRDE收集率N公式

1)由上述公式可知,收集率N只与RRDE电极的物理尺寸有关,与其它因素都无关,比如电化学研究体系、旋转转速、电解液粘度系数、扩散系数等。

2)当盘环间距(r2-r1)增加时,收集率N随之降低,当环面积(r3-r2)增加时,收集率N随之增加。

 

四、RRDE电极参数:

4RRDE参数类型

 

 

五、RRDE电极选择依据:

4包含了多种类型的电极,通过精密设计加工,盘环间距从180 um750 um收集率从22%43.9%,适用于各种类型的研究。比如:

(1)    如果需要高温测试,可以选择AFE6R1 PKAFE6R2AFE8R4电极;

(2)    如果需要定制盘材料,更换盘芯,可以选择AFE6R1AFE6R1 PK电极;

(3)    如果研究的体系中间产物寿命较短,需要快速地从盘电极转移到环电极上,可以选择AFE7R8电极;

(4)    如果研究ORR电子转移数目,过氧化氢产率,可以选择AFE7R9电极;

(5)    如果为了样品制作均匀,分散性好,可以选择AFE8R4电极。

 

参考文献:

[1] Zheng Jia, Geping Yin, Jiujun Zhang. Rotating Electrode Methods and Oxygen Reduction Electrocatalysts. Journals&Books, 2014, 199-229.

[2] Bard AJ, Faulkner LF. Electrochemical methodsfundamentals and applications. New York: John Wiley; 2001.

 

 

 

 

 


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