旋转圆盘电极测定扩散系数

旋转圆盘电极应用研究一

旋转圆盘电极应用研究（一） PINE 旋转圆盘电极的经典应用：氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction, ORR ）几乎是所有燃料电池、金属-空气电池的首选阴极反应，也是许多金属腐蚀过程中的主要反应。（1）为什么旋转圆盘电极可以应用于ORR pine 旋转圆盘电极的优点就是电极溶液界面反应物的扩散层厚度与电极转速之间有着明确的函数应用，因此可以通过系统的改变反应的转速来调控反应物、产物的传质。对光滑电极上发生的可逆性不好的氧还原反应，可以通过简单的数学处理，完全排除传质的影响从而获得电极对反应的内在动力学参数。（2） Pine 旋转圆盘电极氧还原研究应用案例 1、 Angew. Chem. Int. Ed ，Sulfur and Nitrogen Dual-Doped Mesoporous Graphene Electrocatalyst for Oxygen Reduction with Synergistically Enhanced Performance ； 2、 Angew. Chem. Int. Ed ，Nitrogen-Doped Ordered Mesoporous Graphitic Arrays with High Electrocatalytic Activity for Oxygen Reduction ； 3、 NATURE MATERIALS ，Co3O4 nanocrystals on graphene as a synergistic catalyst for oxygen reduction reaction ； 4、 ACS Applied Materials & Interfaces ， NiCo2S4@graphene as a 常数 ?≈6 /13/1νδi D

Pine旋转盘环电极系统共14页

Pine RRDE AFMSRCE旋转盘环电极系统主机-旋转器： - AFMSRCE CE认证旋转器（圆环/圆盘/圆柱），220 V/50 Hz 可选附件和配件： - AFTUBE 参比电极隔离管 - AC01TPA 配合24/40 电解池颈的锥型轴承 - AFREF1 标准甘汞参比电极 - AFREF2 银/氯化银参比电极 - AFREF3 银/氯化银参比电极（双电解液池，可用于有机体系）- AKCLAMP 可固定电解池的电解池夹 - AKPOLISH 电极抛光材料 - AFCTR1 铂对电极 - AFCELL1 125ml 玻璃电解池，用于非旋转电极 - AFCELL2 125ml 玻璃电解池，用于旋转电极 - AFCELL3 125ml 玻璃电解池，用于旋转电极，可进行水浴调温 - AFCELL4 1L标准腐蚀电解池 RDE附件： - AFE2M050AU 高速一体旋转金电极 - AFE2M050GC 高速一体旋转玻碳电极 - AFE2M050PT 高速一体旋转铂电极 - AFE3M RDE/RCE旋转轴，适合E3/E4/QC3系列电极 - AFE3T050AU 5mm直径E3系列RDE金电极 - AFE3T050GC 5mm直径E3系列RDE玻碳电极 - AFE3T050PT 5mm直径E3系列RDE铂电极 RRDE附件： - AFE6M 旋转盘环电极RRDE电极轴，适合E5/E6/E7系列电极 - AFE7R8AUAU E7系列RRDE电极，金盘-金环 - AFE7R8PTPT E7系列RRDE电极，铂盘-铂环 - AFE7R9GCAU E7系列RRDE电极，玻碳盘-金环 - AFE7R9GCPT E7系列RRDE电极，玻碳盘-铂环 - AFE7R9GCGC E7系列RRDE电极，玻碳盘-玻碳环 RCE附件： - AFE3M RDE/RCE旋转轴，适合E3/E4/QC3系列电极 - ACQC01205 快速更换圆柱电极，包括垫圈和螺母，不包括金属样品 - 圆柱嵌入体金属样品（600砂砾抛光）： - ACQC012CY430 430不锈钢

一、旋转圆盘圆环电极装置

一、旋转圆盘圆环电极装置 1)转速：50-10000rpm，电机功率0.02马力,采用银碳刷接触连接 2)碳刷：卓越的镀银工艺，形成优异的抗干扰性能，接触电阻极小,可有效降低电流采集误差，使用寿命长 3)控制：分体控制，可拆式结构，方便置入手套箱。具有信号输入/输出接口，可通过输入外部信号（来自电化学工作站）控制转速；可将转速信号输出至测试设备（示波器）或用来控制其它设备 4)防爆：防爆设计，保证人身与设备安全 5)旋转杆：长度170mm外径：15mm，适用于各种电解池，方便与其它仪器联用,还有不同型号旋转杆供不同研究使用 6)盘电极：外螺纹设计，接触更好，信号传输稳定。特氟龙材料，盘电极直径：5.0mm，电极外径：15mm温度室温。 7)盘环电极：外螺纹设计，接触更好，信号传输稳定。特氟龙材料。盘环间隙<=320μm。盘环尺寸精度：0.01mm。盘直径：5.61mm，环内径：6.25mm，环外径：7.92mm，电极头收集效率37%。 8)陶瓷密封插件：外体材料为PEEK，具有化学抗性。插件本身为陶瓷，可以抵抗化学攻击，插件口径15mm，和电极外径配套。插件外径适用于所有24/25口容器。 9)双接点参比电极：Ag/AgCl双接点参比电极，能够通过转换接口（PTFE材质）与电解池接口（14/20接口）无缝连接。 10)铂丝对电极：在一种耐化学的环氧树脂的末端安装了一个螺旋状的铂丝 (99.99%的纯)，配有PTFE材质套管，用于14/20端口。外径6.9mm，绝缘材料包裹。长度150mm。 11)电解池：容积：150ml。五个端口口：中间端口24/25，四个侧端口14/ 20 12)采用优质玻璃，开模加工而成。具有优良的化学特性。配备全套的封口件。尤其是一个F型双进气口，以及L型出气口，可以有效保证电解池的气密性。加上PINE陶瓷轴承密封套，即使在高速旋转状态下，也能完成充气实

实验八旋转圆盘电极法测定电极过程动力学参数肖时英

实验八旋转圆盘电极法测定电极过程动力学参数王法星5 同组人：肖时英王春邓陶丽一、目的要求 1．了解圆盘电极在旋转时的特点，掌握该实验的基本原理。 2．测定Fe(CN)64-/Fe(CN)63- 体系中反应粒子的扩散系数（D ）、交换电流密度（i 0）、阴极反应传递系数（α）和阳极反应传递系数（β）。二、实验原理旋转圆盘电极的结构是将圆柱电极材料镶嵌在聚四氟乙烯棒中，一端呈圆盘状的平面作为反应面，，另一端则连接马达。当电极经马达带动以一定速率旋转时，在电极附近的液体必定会发生流动。在一定条件下，旋转圆盘电极附近的液体处于层流状态时，液体的流动可以分解成三个方向： 1．由于电极旋转而产生的离心力，使液体在径向以V 径速度向外流动； 2．由于液体的粘滞性，在旋转圆盘电极的平面以一定的角速度转动时，液体就要以 V 切速度向圆盘的切向流动； 3．由于电极附近的液体向外流动，使电极中心区的液体压力下降，从而使得电极表面较远的液体以V 轴速度向中心流动。根据流体动力学的计算，可以得出液体处于层流时，上述流动速度的数学表达式为： V r F()ωξ=径 (1) V r G()ωξ=切 (2) V H()νωξ=轴 (3) 上三式中，r 是离电极轴心的径向距离，ω是电极旋转的角速度（等于2πN ，N 为每秒钟的旋转数），?是液体的运动粘度(等于粘度/密度，单位是cm 2/s)，ξ是一个无因次比值(等于（ω/?）1/2 Z ，Z 是离电极表面的轴向距离)。F 、G 和H 三个函数值与ξ的关系可见图1。图1 F 、G 和H 函数值与ξ的关系从图1可知，当ξ=3.6时，F 、G 函数值已接近于零，而H 函数则接近定值(-0.866)，在此情况下，V 径=V 初 =0。人们通常将ξ=0.36时所对应的Z 值，定义为流体动力学层的边界厚度，用δ Pr 表示，即 Pr 3.6 νδω = （4）当Z>δ Pr 时，液体基本上只作轴向流动，在 Z>>δ Pr 时， V 0.866νω=-轴（5）当Z<δPr 时，液体在径向和切向的流速都不可忽略。由于圆盘旋转时，其边缘区液体流动情况复杂，所以圆盘必须处在整个圆盘的中心，圆盘的半径也要比电极的大好几倍，以忽略边缘效应对研究电极下液体流动的影响。如果对旋转圆盘电极进行阶跃恒电位极化，电极表面进行的电极反应可表示为： O + ne = R (6) 在大量支持电解质存在的条件下，反应物质的输送既包含了因浓差而引起的扩散作用，也包含了由于电极旋转而产生的对流作用。在稳态时，与电极表面距离相同的各处浓度不因时间而变化，即dC/dt=0，也就是说，对于只考虑一维扩散和对流情况时，有

实验八-旋转圆盘电极法测定电极过程动力学参数-肖时英

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实验八旋转圆盘电极法测定电极过程动力学参数王法星 11210220045 同组人：肖时英王春邓陶丽一、目的要求 1．了解圆盘电极在旋转时的特点，掌握该实验的基本原理。 2．测定Fe(CN)64-/Fe(CN)63-体系中反应粒子的扩散系数（D ）、交换电流密度（i 0）、阴极反应传递系数（α）和阳极反应传递系数（β）。二、实验原理旋转圆盘电极的结构是将圆柱电极材料镶嵌在聚四氟乙烯棒中，一端呈圆盘状的平面作为反应面，，另一端则连接马达。当电极经马达带动以一定速率旋转时，在电极附近的液体必定会发生流动。在一定条件下，旋转圆盘电极附近的液体处于层流状态时，液体的流动可以分解成三个方向： 1．由于电极旋转而产生的离心力，使液体在径向以V 径速度向外流动； 2．由于液体的粘滞性，在旋转圆盘电极的平面以一定的角速度转动时，液体就要以 V 切速度向圆盘的切向流动； 3．由于电极附近的液体向外流动，使电极中心区的液体压力下降，从而使得电极表面较远的液体以V 轴速度向中心流动。根据流体动力学的计算，可以得出液体处于层流时，上述流动速度的数学表达式为： V r F() ωξ=径 (1) V r G() ωξ=切 (2) V H() νωξ=轴 (3) 上三式中，r 是离电极轴心的径向距离，ω是电极旋转的角速度（等于2πN ，N 为每秒钟的旋转数），ν是液体的运动粘度(等于粘度/密度，单位是cm 2/s)，ξ是一个无因次比值(等于（ω/υ）1/2Z ，Z 是离电极表面的轴向距离)。F 、G 和H 三个函数值与ξ的关系可见图1。

实验八旋转圆盘电极法测定电极过程动力学参数肖时英

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实验八旋转圆盘电极法测定电极过程动力学参数王法星5 同组人：肖时英王春邓陶丽一、目的要求 1．了解圆盘电极在旋转时的特点，掌握该实验的基本原理。 2．测定Fe(CN)64-/Fe(CN)63-体系中反应粒子的扩散系数（D ）、交换电流密度（i 0）、阴极反应传递系数（α）和阳极反应传递系数（β）。二、实验原理旋转圆盘电极的结构是将圆柱电极材料镶嵌在聚四氟乙烯棒中，一端呈圆盘状的平面作为反应面，，另一端则连接马达。当电极经马达带动以一定速率旋转时，在电极附近的液体必定会发生流动。在一定条件下，旋转圆盘电极附近的液体处于层流状态时，液体的流动可以分解成三个方向： 1．由于电极旋转而产生的离心力，使液体在径向以V 径速度向外流动； 2．由于液体的粘滞性，在旋转圆盘电极的平面以一定的角速度转动时，液体就要以 V 切速度向圆盘的切向流动； 3．由于电极附近的液体向外流动，使电极中心区的液体压力下降，从而使得电极表面较远的液体以V 轴速度向中心流动。根据流体动力学的计算，可以得出液体处于层流时，上述流动速度的数学表达式为： V r F()ωξ=径 (1) V r G()ωξ=切 (2) V )ξ=轴 (3) 上三式中，r 是离电极轴心的径向距离，ω是电极旋转的角速度（等于2πN ，N 为每秒钟的旋转数），是液体的运动粘度(等于粘度/密度，单位是cm 2/s)，ξ是一个无因次比值(等于（ω/）1/2Z ，Z 是离电极表面的轴向距离)。F 、G 和H 三个函数值与ξ的关系可见图1。图1 F 、G 和H 函数值与ξ的关系从图1可知，当ξ=时，F 、G 函数值已接近于零，而H 函数则接近定值，在此情况下，V 径=V 初=0。人们通常将ξ=时所对应的Z 值，定义为流体动力学层的边界厚度，用δPr 表示，即 Pr δ= （4）当Z>δPr 时，液体基本上只作轴向流动，在Z>>δPr 时， V =-轴（5）

Pine旋转盘环电极系统 (1)

百度文库 - 让每个人平等地提升自我 Pine RRDE AFMSRCE旋转盘环电极系统主机-旋转器： - AFMSRCECE认证旋转器（圆环/圆盘/圆柱），220 V/50 Hz 可选附件和配件： - AFTUBE参比电极隔离管 - AC01TPA配合24/40 电解池颈的锥型轴承 - AFREF1标准甘汞参比电极 - AFREF2银/氯化银参比电极 - AFREF3银/氯化银参比电极（双电解液池，可用于有机体系） - AKCLAMP可固定电解池的电解池夹 - AKPOLISH电极抛光材料 - AFCTR1铂对电极 - AFCELL1125ml 玻璃电解池，用于非旋转电极 - AFCELL2125ml 玻璃电解池，用于旋转电极 - AFCELL3 125ml 玻璃电解池，用于旋转电极，可进行水浴调温 - AFCELL4 1L标准腐蚀电解池 RDE附件： - AFE2M050AU 高速一体旋转金电极 - AFE2M050GC 高速一体旋转玻碳电极 - AFE2M050PT 高速一体旋转铂电极 - AFE3M RDE/RCE旋转轴，适合E3/E4/QC3系列电极 - AFE3T050AU 5mm直径E3系列RDE金电极 - AFE3T050GC 5mm直径E3系列RDE玻碳电极 - AFE3T050PT 5mm直径E3系列RDE铂电极 RRDE附件： - AFE6M 旋转盘环电极RRDE电极轴，适合E5/E6/E7系列电极 - AFE7R8AUAU E7系列RRDE电极，金盘-金环 - AFE7R8PTPT E7系列RRDE电极，铂盘-铂环 - AFE7R9GCAU E7系列RRDE电极，玻碳盘-金环 - AFE7R9GCPT E7系列RRDE电极，玻碳盘-铂环 - AFE7R9GCGC E7系列RRDE电极，玻碳盘-玻碳环 RCE附件： - AFE3M RDE/RCE旋转轴，适合E3/E4/QC3系列电极 - ACQC01205 快速更换圆柱电极，包括垫圈和螺母，不包括金属样品- 圆柱嵌入体金属样品（600砂砾抛光）： - ACQC012CY430 430不锈钢 - ACQC012CY31 316不锈钢 - ACQC012CY1018 1018碳钢 - ACQC01243 RCE电极安装工具

旋转圆盘电极(Rotating Disk Electrode)

Rotating Disk Electrode Mason Chan XXXX UNIVERSITY Introduction In the study of current density distribution on the electrode surface, in order to reduce or eliminate the influence of diffusion layer and other factors, electrochemical scientist developed a high-speed rotating electrode by comparing various electrodes and agitation methods (Fig.1). Because the end face of this electrode is like a disk, it is also called rotating disk electrode (RDE), also known as rotary disk electrode. Furthermore, the rotating ring electrode (RRDE) is based on this electrode can be used to measure the electrochemical parameters of more complex electrode processes. Fig.1.Schematic diagram of rotating disc electrode The center of the rotating disk electrode is a metal rod, and the lower end of the rod is the round bright surface of the research electrode. The rod is insulated with polytetrafluoroethylene. Working principle of RDE When the electrode is driven by the motor to rotate at a certain speed, the liquid (or solution) near the electrode will flow. Under some certain conditions, the liquid (or solution) besides the electrode is laminar flow (Fig.2).

实验八旋转圆盘电极法测定电极过程动力学参数肖时英修订版

实验八旋转圆盘电极法测定电极过程动力学参数肖时英修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

实验八旋转圆盘电极法测定电极过程动力学参数王法星 11210220045 同组人：肖时英王春邓陶丽一、目的要求 1．了解圆盘电极在旋转时的特点，掌握该实验的基本原理。 2．测定Fe(CN) 64-/Fe(CN) 6 3-体系中反应粒子的扩散系数（D）、交换电流密度（i ）、阴极反应传递系数（α）和阳极反应传递系数（β）。二、实验原理旋转圆盘电极的结构是将圆柱电极材料镶嵌在聚四氟乙烯棒中，一端呈圆盘状的平面作为反应面，，另一端则连接马达。当电极经马达带动以一定速率旋转时，在电极附近的液体必定会发生流动。在一定条件下，旋转圆盘电极附近的液体处于层流状态时，液体的流动可以分解成三个方向： 1．由于电极旋转而产生的离心力，使液体在径向以V 径速度向外流动； 2．由于液体的粘滞性，在旋转圆盘电极的平面以一定的角速度转动时，液体就要以 V 切速度向圆盘的切向流动； 3．由于电极附近的液体向外流动，使电极中心区的液体压力下降，从而使得电极表面较远的液体以V 轴速度向中心流动。根据流体动力学的计算，可以得出液体处于层流时，上述流动速度的数学表达式为：

V r F()ωξ=径 (1) V r G()ωξ=切 (2) V )ξ=轴 (3) 上三式中，r 是离电极轴心的径向距离，ω是电极旋转的角速度（等于2πN ，N 为每秒钟的旋转数），?是液体的运动粘度(等于粘度/密度，单位是cm 2/s)，ξ是一个无因次比值(等于（ω/?）1/2Z ，Z 是离电极表面的轴向距离)。F 、G 和H 三个函数值与ξ的关系可见图1。图1 F 、G 和H 函数值与ξ的关系从图1可知，当ξ=3.6时，F 、G 函数值已接近于零，而H 函数则接近定值(-0.866)，在此情况下，V 径=V 初=0。人们通常将ξ=0.36时所对应的Z 值，定义为流体动力学层的边界厚度，用δPr 表示，即 Pr δ= （4）当Z>δPr 时，液体基本上只作轴向流动，在Z>>δPr 时， V =-轴（5）当Z<δPr 时，液体在径向和切向的流速都不可忽略。由于圆盘旋转时，其边缘区液体流动情况复杂，所以圆盘必须处在整个圆盘的中心，圆盘的半径也要比电极的大好几倍，以忽略边缘效应对研究电极下液体流动的影响。

旋转圆盘圆环电极装置

旋转圆盘圆环电极装置（Pine Modulated Speed Rotator）产品型号：MSR 品牌：美国PINE 产地：美国仪器简介：配合PINE著名的旋转圆盘或旋转圆盘圆环电极，与恒电位仪联用可组成完整的电化学工作站系统，广泛用于化学电源、电镀、金属腐蚀等应用领域和电化学技术研究上。 PINE的旋转圆盘圆环装置及电极是目前国际上电化学领域应用最为广泛的产品，在众多论文中被提及，其优异的性能可以保证实验结果的客观性和稳定性。技术参数：转速范围: 50~10,000 RPM；高性能加速系统：15W 永磁直流电机，配合双极电源技术，具备优异的动力学性能，平滑加速；转速：转速可显、连续可调，并可使用外接电压信号调节速度；耐腐蚀支架：特别设计可调的电解池支架；碳刷：卓越的镀银工艺，形成优异的抗干扰性能，接触电阻极小，可有效降低电流采集误差，使用寿命长；输出电压与转速成正比，可通过外接示波器进行记录，便进行相关分析。主要特点： MSR电极旋转装置的产品型号为AFMSRCE，是PINE公司大众化的产品。其转速为LED显示，通过LED下面的旋钮，可以调节转速，调节范围为50到10,000 RPM，显示误差为1%。面板上还带一个电压信号输出接口，外接电压表或数据采集系统，就可以显示电压信号的变化。如果需要，也可以通过面板上的接口，利用一个外接信号源，来调节转速。外接信号源可以是正弦波、方波，以及其它的波形。系统的外部加速特性（acceleration characteristics），使得旋转装置的转速可以随外接波形同步改变。这个特点特别适用于水动力调节方面的应用。（hydrodynamically modulated applications）。该装置很容意拆装，保存空间也不大。主机可以方便地上下移动，和电解池连在一起，做电极的浸没或撤除（immersion or removal）实验。底座采用耐化学腐蚀的聚丙烯材料。对此产品感兴趣请点击https://www.360docs.net/doc/a614176038.html,/

旋转圆盘电极 pine

旋转圆盘电极（Pine Modulated Speed Rotator）型号：MSR 品牌：美国PINE 产地：美国仪器简介配合PINE著名的旋转圆盘或旋转圆盘圆环电极，与电化学工作站联用，广泛用于化学电源、电镀、金属腐蚀等应用领域和电化学技术研究。典型应用包括：氢燃料电池催化剂研究及评价；锂空气电池研究；电化学动力学研究；氧还原反应（ORR）、氧析出反应（OER）研究；缓蚀剂评价及研究；金属材料腐蚀电位研究等。 PINE的旋转圆盘圆环装置及电极是目前国际上电化学领域应用最为广泛的产品，在众多论文中被提及，其优异的性能可以保证实验结果的客观性和稳定性。技术参数转速：50-10000rpm，电机功率0.02马力,采用银碳刷接触连接控制：分体控制，可拆式结构，方便置入手套箱。具有信号输入/输出接口，可通过输入外部信号（来自电化学工作站）控制转速；可将转速信号输出至测试设备（示波器）或用来控制其它设备防爆：最新防爆设计，保证人身与设备安全旋转杆：长度170mm 外径：15mm，适用于各种电解池，方便与其它仪器联用,还有不同型号旋转杆供不同研究使用盘电极：外螺纹设计，接触更好，信号传输稳定。有特氟龙与PEEK两种材料，适应不同应用。盘电极直径：5.0mm，电极外径：15mm 盘环电极：外螺纹设计，接触更好，信号传输稳定。有特氟龙与PEEK两种材料，适应不同应用。盘环间隙<=320μm。盘环尺寸精度：0.01mm。盘直径：5.61mm，环内径：6.25mm，环外径：7.92mm 电解池：用户可选用标准电解池或自行设计服务：提供原厂认可的安装、培训服务主要特点 MSR电极旋转装置的产品型号为AFMSRCE，是PINE公司大众化的产品。其转速为LED显示，通过LED下面的旋钮，可以调节转速，调节范围为50到10,000 RPM，显示误差为1%。面板上还带一个电压信号输出接口，外接电压表或数据采集系统，就可以显示电压信号的变化。如果需要，也可以通过面板上的接口，利用一个外接信号源，来调节转速。外接信号源可以是正弦波、方波，以及其它的波形。系统的外部加速特性，使得旋转装置的转速可以随外接波形同步改变。这个特点特别适用于水动力调节方面的应用。该装置很容易拆装，保存空间也不大。主机可以方便地上下移动，和电解池连在一起，做电极的浸没或撤除实验。底座采用耐化学腐蚀的聚丙烯材料。可以方便地置入手套箱，做非水体系研究。