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(jiān)測、燃料電池催化劑評估、能源材料開發(fā)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(tài)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(wěn)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(tǒng)(如與恒電位儀聯用)。
2.2 優(yōu)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(wěn)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(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(jiān)控與報警系統(tǒng)
實時監(jiān)測旋轉狀態(tài)，異常情況(如轉速波動、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(huán)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(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(jié)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(yè)介質中的腐蝕行為。
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(huán)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(qū)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(yōu)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(jiān)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。
