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旋转圆盘电极的原理是什么?它有哪些应用?

更新时间:2023-06-30 点击次数:542

  旋转圆盘电极主要用于电化学的流体动力学研究,在燃料电池、电镀、金属腐蚀等研究领域有广泛的应用。旋转圆盘电极通常使用金、铂金和玻碳等作为材料,也有特别研究会使用到钯、铑、钨等特种材料。

  

  圆盘周围的绝缘层相对有一定厚度,可以忽略流体动力学上的边缘效应;同时电极表面的粗糙度远小于扩散层厚度。利用旋转圆环圆盘电极可以检测出电极反应产物特别是中间产物的存在形式与生成量,或圆环电极上捕集到的盘电极反应产物的稳定性等。

  

  旋转圆盘电极的工作原理:

  

  利用旋转圆环圆盘电极可以检测出电极反应产物特别是中间产物的存在形式与生成量,或圆环电极上捕集到的盘电极反应产物的稳定性等,利用这些测量可以探测一些复杂电极反应的机理和获取更多的电极过程信息。因此在现代电化学测量中是常用的测试手段。电镀添加剂的作用机理的探讨或添加剂性能的比较,都可以用到这种电极来进行测试。

  

  旋转圆盘电极是电极理论与流体动力学结合的产物,因此它也称为流体动力学电极。其工作原理的基本要点是:物质传递和电流密度受控于电化学活性物质,而电化学活性物质的运动是按流体动力学规律进行的。

  

  旋转圆盘电极广泛应用在现代电分析化学及电极过程和均相化学反应的研究,当电极自身旋转时,可以使溶液在电极表面进行有规律的运动(即层流运动),并且电极表面扩散层厚度随转速的变化而变化。因此,使对流扩散方程得到一个确切的分解。

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