一、 工作原理：

1、产品原理：

旋转圆盘电极装置是一种可以旋转的工作电极，属于电化学附件范畴，专用于电化学工作站，应用于电化学研究，比如电化学催化研究、电化学腐蚀研究等。

电化学工作站是一种最为常见的电化学研究仪器，常用于科学研究测试。典型的电化学研究模式是3电极体系，即电化学工作站分别连接工作电极、对电极和参比电极3个电极进行研究。其中，工作电极是研究对象（研究人员将待研究的样品负载在工作电极头上），对电极的作用是与工作电极构成电回路进行研究，参比电极的作用是为工作电极上的电位起参考指示。

国产电化学工作站和进口电化学工作站都配备有旋转圆盘电极装置专用接口。值得骄傲的是，在中国电化学研究领域，国产电化学工作站一直占据主导地位，上海辰华仪器公司生产的电化学工作站，国内市场占有率长期保持第一，超过了进口电化学工作站的总和，几乎是中国电化学实验室的标准配置。

旋转的工作电极，可以与电解溶液形成强制对流，并进行电化学研究，被称作电化学动力学方法。与静止的工作电极相比，旋转的工作电极可以研究一些静止工作电极无法做到的内容。待研究的样品在工作电极头（玻碳盘电极头）表面发生反应，产生电信号。例如，研究人员要研究燃料电池催化剂Pt的氧气还原性能，就必须利用旋转工作电极。旋转圆盘电极装置即是一种旋转的工作电极。它的作用是提供精准的转速，让工作电极头与电解溶液形成强制对流，然后利用电化学工作站进行电化学动力学研究。

2、工作过程：

以研究人员用旋转圆盘电极装置研究氢燃料电池催化剂Pt的氧气还原活性为例。实验时，将待研究样品（催化剂）滴涂在工作电极头表面，工作电极头放入电解池内，电解池内盛有电解溶液。启动控制器，设置研究所需要的转速，或者由电化学工作站软件控制转速。主机带动工作电极头旋转，由于同轴度极高，在工作电极头与电解溶液界面形成厚度均匀并且可控的扩散层（扩散层的厚度是微米级别，无法通过磁力搅拌或者其它机械搅拌实现）。

电化学工作站用于对工作电极施加一定的激发信号比如电压（这个电压是相对于参比电极的），电解溶液内的氧气在工作电极头表面与样品（催化剂）接触，受到电化学工作站的电压激发后，会发生还原反应，产生还原电流，也就是负电流。产生的电信号再通过电化学工作站进行测量，研究人员根据转速、电信号以及一些其它参数，即可研究Pt催化剂的性能。

二、 功能：

研究人员利用旋转圆盘电极的旋转特性，进行电化学动力学研究。工作电极头转速越高，反应物传质越快，反应程度越大，产生的电流信号越大。电化学工作站对工作电极头表面施加电信号激发化学反应并测量电化学反应所产生的电信号。研究人员根据电信号、转速以及一些其它参数，可以研究样品（催化剂）的性能。

三、 用途：主要应用于材料的活性评估或者模拟相应的测试环境，比如燃料电池空气阴极催化剂活性测试，涉及电池、电化学分析领域，再比如模拟石油管道腐蚀研究，涉及腐蚀学领域。

四、 参数：

电源: 240 VAC; +/-10%, 50/60 Hz; 2 Amps         环境温度:10 ℃ to 40 ℃

速度控制: 闭环伺服电机系统                    速度范围: 50 to 10,000 RPM

显示精度: < 1%

图1：旋转圆盘电极装置示意图

说明：控制器包含了转速设置旋钮、转速显示屏等。控制器与主机通过控制线连接，旋转杆安装在主机下端，玻碳盘电极头安装在旋转杆下端。主机上有信号接线柱，用作与电化学工作站的信号线连接。其中，电解池内盛放电解溶液，工作电极头浸没在电解溶液内进行测试。电解池用户在实验室可以自己配置。

图2：旋转圆盘电极装置与电化学工作站联用实物图

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途