技術(shù)文08——美國(guó)PINE公司RRDE圓盤圓環(huán)電極淺析
RRDE圓盤圓環(huán)電極，是配合旋轉(zhuǎn)圓盤圓環(huán)電極裝置使用的，本質(zhì)上而言，是一種可以旋轉(zhuǎn)的工作電極。RRDE圓盤圓環(huán)電極具有2個(gè)工作電極，分別是盤電極和環(huán)電極，配合參比電極和對(duì)電極，可以構(gòu)成4電極體系，可以通過(guò)美國(guó)PINE公司WaveDriver200雙恒電位儀/電化學(xué)工作站（帶EIS交流阻抗功能）進(jìn)行測(cè)試，常用于中間產(chǎn)物機(jī)理研究，比如ORR測(cè)試電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計(jì)算、OER法拉第效率測(cè)試等。
（1） 根據(jù)材質(zhì)：盤一般是玻碳GC、金Au或者鉑Pt，環(huán)一般是鉑Pt，最為常見(jiàn)的是GC盤Pt環(huán)。還可以定制其它材質(zhì)。
（2） 根據(jù)結(jié)構(gòu)：可以分為固定電極和可換電極，固定電極最為常用，不可拆卸?？蓳Q電極是可以通過(guò)工具拆卸和組裝盤芯，環(huán)是固定的。
（3） 根據(jù)溫度使用范圍：可以分為常溫電極和高溫電極，常溫電極是聚四氟乙烯PTFE包裹電極，一般在15-35攝氏度之間使用。高溫電極是聚醚醚酮PEEK包裹電極，一般在15-70攝氏度之間使用。如果需要更高溫度如70-200攝氏度，需要定制電極及改裝旋轉(zhuǎn)圓盤圓環(huán)裝置。
（4）應(yīng)用方向：RRDE一般用于中間產(chǎn)物機(jī)理研究，在盤上發(fā)生反應(yīng)，環(huán)上收集中間產(chǎn)物。收集的中間產(chǎn)物可以是液體如過(guò)氧化氫，也可以是氣體如氧氣，還可以是其它物質(zhì)。RRDE的收集率只與電極尺寸有關(guān)，與研究體系無(wú)關(guān)。
如下是利用美國(guó)PINE公司WaveDriver200雙恒電位儀Aftermath軟件測(cè)試OER法拉第效率。測(cè)量原理：在盤電極上加一個(gè)恒電流發(fā)生OER反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，在環(huán)電極上加一個(gè)恒電壓發(fā)生ORR反應(yīng)消耗氧氣，通過(guò)盤電流、環(huán)電流以及盤環(huán)電極的收集效率即可計(jì)算法法拉第效率FE。
（附圖來(lái)源：Zhao SL, et al., Nature Energy, 2016, 16184.）
值得注意的是盤電極上施加恒電流，環(huán)電極上施加恒電壓，并不是所有的電化學(xué)工作站都支持此功能。PINE公司的WaveDriver200雙恒電位儀可以支持測(cè)試。提供6種四電極測(cè)量模式。除了常見(jiàn)的Collection模式（盤上CV或者LSV，環(huán)上恒電壓）以外，還有其它5種測(cè)量模式，可以提供恒電流、恒電壓、電流掃描等測(cè)量方式。
理化（香港）有限公司擁有十余年的分析儀器銷售經(jīng)驗(yàn)，可提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的完整解決方案，是美國(guó)PINE電化學(xué)產(chǎn)品在大中華地區(qū)的總代理，專為客戶提供售前、售后、應(yīng)用以及銷售服務(wù)，歡迎咨詢！