1. 产品概述
EC-Frontier 旋转电极装置 ECR-6000/6100 是一款高性能电化学研究设备，专为腐蚀监测、燃料电池催化剂评估、能源材料开发等领域设计。该设备采用先进的旋转电极技术，结合高精度转速控制、模块化结构和多重安全保护机制，为电化学动力学研究、传质过程分析及催化反应机理探索提供了可靠的实验平台。
2. 核心功能与特点
2.1 宽转速范围与精确控制
转速范围：80–8000 rpm，覆盖从低速(模拟静态或层流条件)到高速(湍流或极限扩散条件)，满足不同电化学测试需求。
多模式控制：
面板手动控制：直接设置转速及启停。
PC 远程控制：支持自动化实验流程，适用于长时间稳定性测试。
外部信号输入：可通过外部电压或数字命令控制转速，便于集成到复杂测试系统(如与恒电位仪联用)。
2.2 优化的机械与电气设计
无刷电机驱动：免维护、低噪音，确保长期稳定运行。
联轴器绝缘设计：减少电磁干扰，提高电化学测试的信噪比(如阻抗测试)。
紧凑模块化结构：
旋转单元(3.6 kg)与控制单元(0.9 kg)分离，节省空间(安装面积约 A4 纸张大小)。
便于集成到手套箱、密闭电解池等特殊实验环境。
2.3 惰性气体吹扫功能
可向旋转轴通入惰性气体(如 N₂、Ar)，防止腐蚀性蒸汽(酸、有机溶剂等)侵蚀电机和轴承，提高设备在苛刻实验条件下的耐用性。
2.4 安全监控与报警系统
实时监测旋转状态，异常情况(如转速波动、机械阻力增大)触发报警输出，避免因电极碰撞或电解液泄漏导致设备损坏。
3. 电极配置与实验适配性
3.1 旋转圆盘电极(RDE)
型号示例：R-GC4(玻碳电极，聚醚醚酮/PEEK 阀体)。
典型应用：
腐蚀研究：模拟流动液体环境，结合失重法或电化学阻抗谱(EIS)分析金属腐蚀速率。
电催化动力学：通过 Levich 和 Koutecky-Levich 方程计算反应电子转移数及扩散系数(如氧还原反应，ORR)。
3.2 旋转环盘电极(RRDE)
型号示例：R-GC4-PT75(玻碳圆盘 + 铂环，PEEK 阀体)。
典型应用：
燃料电池催化剂研究：圆盘电极进行 ORR，环电极检测中间产物(如 H₂O₂)，评估催化剂的选择性。
锂硫电池：研究多硫化物的穿梭效应及催化转化效率。
4. 典型应用领域
4.1 腐蚀科学与工程
通过调节转速模拟不同流体动力学条件(层流/湍流)，研究金属在海水、工业介质中的腐蚀行为。
4.2 能源材料开发
燃料电池：量化催化剂活性位点利用率及反应路径(4e⁻ vs. 2e⁻ ORR)。
CO₂ 电还原：分析转速对产物选择性的影响(如 Cu 基催化剂生成 C₂+ 产物的效率)。
锂/钠离子电池：评估电极材料在高倍率下的界面反应动力学。
4.3 环境与生物电化学
重金属检测：旋转电极增强传质，提高阳极溶出伏安法的检测限。
酶催化研究：分离扩散控制与酶活性主导的反应区间。
5. 操作与维护建议
转速校准：定期使用标准氧化还原体系(如 K₃Fe(CN)₆)验证 Levich 斜率。
气体吹扫优化：调整惰性气体流量以避免溶液扰动影响测试结果。
联用技术扩展：可搭配石英晶体微天平(EQCM)或光谱电化学设备，实现多参数原位监测。
6. 总结
ECR-6000/6100 旋转电极装置凭借其高精度转速控制、模块化设计及广泛的实验兼容性，成为电化学研究领域的理想工具。无论是基础反应机理探索，还是能源材料、腐蚀防护等应用研究，该设备均能提供可靠的数据支持和技术解决方案。其低维护成本和长寿命设计进一步降低了用户的总体拥有成本(TCO)，适合实验室长期使用。
