旋轉(zhuǎn)圓盤電極pine（Modulated Speed Rotator，簡稱MSR）是一種用于電化學(xué)研究的精密儀器，它結(jié)合了旋轉(zhuǎn)圓盤或旋轉(zhuǎn)圓盤圓環(huán)電極與電化學(xué)工作站，是現(xiàn)代電化學(xué)研究中的重要工具。
旋轉(zhuǎn)圓盤電極pine是一種結(jié)合了電極理論與流體動(dòng)力學(xué)的電化學(xué)儀器，也稱為流體動(dòng)力學(xué)電極。它主要由一個(gè)短的不銹鋼軸和幾毫米直徑的電極組成同心圓電極系統(tǒng)，電極表面通常覆蓋有電化學(xué)活性材料，如玻碳、鉑或金等。在某些設(shè)計(jì)中，如旋轉(zhuǎn)環(huán)-盤電極（簡稱旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極），還會(huì)在圓盤的同一平面上放置一個(gè)同心圓環(huán)電極，盤與環(huán)電極之間用絕緣材料隔離。該裝置通過旋轉(zhuǎn)圓盤或圓盤圓環(huán)電極，可以檢測(cè)出電極反應(yīng)產(chǎn)物，特別是中間產(chǎn)物的存在形式與生成量，以及圓環(huán)電極上捕集到的盤電極反應(yīng)產(chǎn)物的穩(wěn)定性等，從而有助于探測(cè)復(fù)雜電極反應(yīng)的機(jī)理和獲取更多的電極過程信息。
旋轉(zhuǎn)圓盤電極pine主要基于流體動(dòng)力學(xué)和電化學(xué)原理工作。當(dāng)電極在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下以一定的角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)其周圍的電解液產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流，使得電解液在電極表面形成一層很薄的擴(kuò)散層。擴(kuò)散層的厚度可以通過電極的旋轉(zhuǎn)速度來控制，根據(jù)Levich方程，擴(kuò)散層厚度與電極旋轉(zhuǎn)速度的平方根成反比。在電化學(xué)過程中，反應(yīng)物從電解液本體通過擴(kuò)散層向電極表面?zhèn)鬏敚⒃陔姌O表面發(fā)生電化學(xué)氧化或還原反應(yīng)。這種特殊的設(shè)計(jì)使得旋轉(zhuǎn)圓盤電極裝置能夠精確控制物質(zhì)傳輸過程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的精確測(cè)量。
旋轉(zhuǎn)圓盤電極pine廣泛應(yīng)用于化學(xué)電源、電鍍、金屬腐蝕等領(lǐng)域以及各種電化學(xué)技術(shù)研究中。具體應(yīng)用領(lǐng)域包括但不限于：
1.氫能與燃料電池：研究氫燃料電池催化劑的活性、穩(wěn)定性以及氧還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，助力開發(fā)高性能、低鉑載量甚至無鉑催化劑。
2.金屬空氣電池：研究金屬空氣電池中金屬氧化和還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)，以及電解質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響。
3.鋰離子電池：深入研究鋰離子電池正負(fù)極材料的電化學(xué)性能，包括鋰離子的插層和脫嵌動(dòng)力學(xué)等。
4.超級(jí)電容器：幫助理解超級(jí)電容器電極材料的雙電層電容和贗電容行為。
5.催化劑研發(fā)：在新型催化劑的篩選和性能評(píng)估中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
6.環(huán)境監(jiān)測(cè)：作為傳感器的核心組件，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大氣、水質(zhì)等環(huán)境中的污染物濃度等參數(shù)。
7.還可用于納米材料研究、生物傳感器開發(fā)、有機(jī)電合成、電解水制氫以及材料腐蝕研究等多個(gè)領(lǐng)域。
旋轉(zhuǎn)圓盤電極pine具有高精度、可調(diào)性和易操作性等特點(diǎn)。它采用高精度電機(jī)驅(qū)動(dòng)和比例積分閉環(huán)電路控制，確保電極在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)仍能保持高度穩(wěn)定。同時(shí)，裝置提供可調(diào)的閥控制系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)凈化電解液用的惰性氣體的流量，以滿足不同實(shí)驗(yàn)需求。此外，電極體積小、可快速互換，且玻璃電解池使用方便，電極易于沖洗、清潔和更換。
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