DSR數(shu)字(zi)型旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極與常見(jian)的(de)電化(hua)學(xue)應用介紹(shao)

（低負(fu)載(zai)和高(gao)負(fu)載(zai)催化劑層上(shang)的(de)旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極測(ce)試：質子交(jiao)換膜燃(ran)料電(dian)池(chi)用多(duo)孔(kong)微米碳幹凝(ning)膠(jiao)顆(ke)粒(li)負(fu)載(zai)Pt催化劑的(de)擴(kuo)散(san)極限(xian)和應用）

2、鋰空(kong)電池(chi)研(yan)究(jiu)

鋰空(kong)氣電(dian)池(chi)也稱為(wei)鋰氧(yang)電池(chi)(Li-O2)，是壹(yi)種用鋰作負(fu)極，以(yi)空(kong)氣中的(de)氧氣作為(wei)正極反(fan)應物(wu)的(de)電池(chi)，它比鋰(li)離(li)子電(dian)池(chi)具有(you)更高(gao)的(de)能量(liang)密(mi)度(du)，是近年(nian)來(lai)新能源技(ji)術領(ling)域(yu)重(zhong)要(yao)研(yan)究(jiu)方向。

在鋰空(kong)電池(chi)中，氧氣從環(huan)境(jing)獲(huo)取，氧作為(wei)陽(yang)極反(fan)應物(wu)不受(shou)限(xian)，所以(yi)鋰空(kong)電池(chi)的(de)容量(liang)取決(jue)於鋰電極（陰極）。鋰空(kong)電池(chi)也需要(yao)催化劑進(jin)行反(fan)應，催化劑的(de)活性越高(gao)，電池(chi)的(de)充放電效率(lv)和循環(huan)壽(shou)命(ming)就(jiu)越好。通過旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極，探究(jiu)不同電(dian)催化材(cai)料活性，開(kai)發(fa)高(gao)效的(de)廉(lian)價(jia)的(de)催化劑材料，對(dui)於(yu)鋰空(kong)電池(chi)技(ji)術發(fa)展具有(you)重(zhong)大(da)作用。

（陰極孔隙率(lv)對鋰(li)空(kong)氣電(dian)池(chi)氧(yang)還(hai)原(yuan)反(fan)應的(de)影響——旋(xuan)轉環(huan)盤(pan)電極研(yan)究(jiu)）

3、電化(hua)學(xue)動力(li)學(xue)研(yan)究(jiu)    

電化(hua)學(xue)動力(li)學(xue)研(yan)究(jiu)主要(yao)研(yan)究(jiu)對象(xiang)是電(dian)極反(fan)應動力(li)，通過控制(zhi)旋(xuan)轉電極的(de)轉速，實現(xian)恒(heng)定(ding)的(de)質量(liang)傳(chuan)遞及(ji)可控的(de)群(qun)體(ti)傳(chuan)遞條(tiao)件，進(jin)行電極反(fan)應實驗(yan)研(yan)究(jiu)，獲取極化曲線和電(dian)化(hua)學(xue)參(can)數，推(tui)斷反(fan)應歷(li)程(cheng)和速率(lv)控制(zhi)步驟，推(tui)論(lun)出(chu)合(he)理的(de)電極反(fan)應機(ji)理(li)，提(ti)供生產(chan)應用理論(lun)依據(ju)。

（旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極上(shang)的(de)電催化反(fan)應模(mo)型）

4、氧(yang)還(hai)原(yuan)反(fan)應（ORR）研(yan)究(jiu)    

氧還(hai)原(yuan)反(fan)應（ORR）本(ben)質是(shi)電(dian)子轉(zhuan)移(yi)的(de)過程(cheng)，也就是(shi)能(neng)量轉(zhuan)換的(de)過程(cheng)，因此，理論(lun)上(shang)每(mei)壹個(ge)氧(yang)化(hua)還(hai)原(yuan)反(fan)應都(dou)可(ke)以(yi)做成(cheng)壹(yi)個原(yuan)電(dian)池。

氧氣還(hai)原(yuan)反(fan)應（ORR）是(shi)燃(ran)料電(dian)池(chi)和金屬空(kong)氣電(dian)池(chi)等(deng)多(duo)種能(neng)量(liang)存儲技(ji)術中最重(zhong)要(yao)的(de)催化過程(cheng)之(zhi)壹，是現代可(ke)持續工(gong)業(ye)能(neng)源儲存和轉(zhuan)換技(ji)術的(de)核心。

（利(li)用旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極技(ji)術測(ce)量鉑電催化劑的(de)氧還(hai)原(yuan)反(fan)應：I． 雜(za)質的(de)影響、測(ce)量方法(fa)和應用的(de)校正方法(fa)

5、 氧(yang)析(xi)出(chu)反(fan)應（OER）研(yan)究(jiu)     

氧氣析(xi)出(chu)反(fan)應（OER）在(zai)電(dian)解水、可充電金屬-空(kong)氣電(dian)池(chi)等(deng)清(qing)潔能源的(de)制(zhi)備和轉(zhuan)化(hua)利(li)用中起到重(zhong)要(yao)作用，氧氣析(xi)出(chu)反(fan)應的(de)動力(li)學(xue)十分緩(huan)慢(man)，需要(yao)優(you)良的(de)催化劑材料，目(mu)前有(you)效的(de)OER催化劑是IrO2和RuO2，但受(shou)限(xian)於貴金屬及其(qi)氧化物(wu)成(cheng)本(ben)高(gao)、資源短缺(que)的(de)因素，研(yan)究(jiu)開(kai)發(fa)低成(cheng)本(ben)材料、工(gong)業(ye)相(xiang)關活性和長期耐用性的(de)OER催化劑具有(you)重(zhong)要(yao)意義。

（旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極條件對Ir納(na)米顆粒催化劑析氧(yang)反(fan)應活性的(de)影響及(ji)其(qi)與膜和電(dian)極組件的(de)比較）

6、氫(qing)析出反(fan)應（HER）研(yan)究(jiu)    

氫氣被廣泛認為(wei)是可(ke)再生清潔(jie)能(neng)源的(de)替代(dai)來(lai)源。通(tong)過電(dian)解(jie)水制(zhi)氫的(de)“綠(lv)氫(qing)"方式(shi)是(shi)目(mu)前氫(qing)能研(yan)究(jiu)熱(re)門方向。電解水時(shi)，質子或(huo)水合氫(qing)離(li)子在(zai)陰(yin)極得到電(dian)子，發(fa)生還(hai)原(yuan)反(fan)應，生成(cheng)氫(qing)氣析(xi)出(chu)，該過程(cheng)簡稱為(wei)氫還(hai)原(yuan)反(fan)應(Hydrogen Evolution Reaction，HER)。

通(tong)過氫(qing)析(xi)出反(fan)應（HER）研(yan)究(jiu)，開(kai)發(fa)工(gong)業(ye)氫(qing)氣經(jing)濟(ji)性策略，對於氫能(neng)商(shang)用化發(fa)展，意義非凡。

（旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極析氫反(fan)應動力(li)學(xue)測(ce)量中氫擴(kuo)散(san)極限(xian)的(de)修(xiu)正）

7、二(er)氧(yang)化碳(tan)還(hai)原(yuan)（CO2RR）研(yan)究(jiu)    

二(er)氧(yang)化碳(tan)還(hai)原(yuan)反(fan)應 (CO2RR) 為(wei)可再(zai)生電力(li)能(neng)源以(yi)儲存在化學(xue)鍵中的(de)形式(shi)轉(zhuan)化(hua)為(wei)高(gao)附加值的(de)燃(ran)料和化(hua)工(gong)原(yuan)料提(ti)供了壹種可(ke)行的(de)方法(fa)，是(shi)實現(xian)自(zi)然界"碳(tan)循環(huan)"、緩(huan)解因過度(du)排(pai)放CO2所導(dao)致(zhi)諸(zhu)多(duo)環(huan)境(jing)問(wen)題(ti)的(de)關鍵技(ji)術。通(tong)過CO2RR可(ke)以(yi)生產(chan)壹(yi)氧化碳（CO）、甲(jia)烷(wan)、甲(jia)酸鹽、甲(jia)醇(chun)、乙(yi)烯(xi)和碳(tan)鏈更長的(de)烷(wan)烴等(deng)壹(yi)系列(lie)產(chan)品(pin)。

在科研(yan)領(ling)域(yu)，通(tong)過旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極展開(kai)二(er)氧(yang)化碳(tan)反(fan)應（C02RR）研(yan)究(jiu)，開(kai)發(fa)高(gao)活性、高(gao)選擇性、高(gao)穩(wen)定(ding)性的(de)電催化劑是進(jin)壹(yi)步推(tui)進(jin)該技(ji)術實際(ji)應用的(de)重(zhong)要(yao)前提(ti)。

（中性和弱(ruo)酸性介(jie)質中 CO2 還(hai)原(yuan)和 H2 生成(cheng)過程(cheng)中界面(mian) pH 值的(de)電位(wei)旋(xuan)轉環(huan)盤(pan)電極研(yan)究(jiu)）

8、緩(huan)蝕(shi)劑評價(jia)與(yu)研(yan)究(jiu)     

緩(huan)蝕(shi)劑又稱(cheng)為(wei)“腐(fu)蝕(shi)抑制(zhi)劑"，在各(ge)種金屬腐(fu)蝕(shi)的(de)各(ge)類(lei)防護方法(fa)中，使用緩(huan)蝕(shi)劑是工(gong)藝簡便，適(shi)用性強的(de)技(ji)術策略，廣泛應用於油(you)氣開(kai)采(cai)、機(ji)械(xie)、化工(gong)、能源等(deng)領(ling)域(yu)。

利(li)用旋(xuan)轉圓(yuan)柱電(dian)極，結合電(dian)化學(xue)方法(fa)（電(dian)化(hua)學(xue)交(jiao)流阻抗(kang)、極化曲線）研(yan)究(jiu)緩(huan)蝕(shi)劑在界面(mian)處的(de)作用效果(guo)及(ji)機(ji)理(li)，從而(er)評(ping)價(jia)和篩選更優質的(de)緩(huan)蝕(shi)劑材料成(cheng)分(fen)結構，開(kai)發(fa)更好的(de)緩(huan)蝕(shi)劑產(chan)品(pin)。

（利(li)用旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極(RDE)研(yan)究(jiu)O2/CO2共存(cun)環(huan)境(jing)下(xia),碳(tan)鋼管線在不同濃(nong)度緩(huan)蝕(shi)劑中的(de)腐(fu)蝕(shi)電化(hua)學(xue)行為(wei)）

9、金屬材料腐(fu)蝕(shi)電位(wei)研(yan)究(jiu)    

金屬的(de)腐(fu)蝕(shi)問題(ti)遍(bian)及(ji)各(ge)行各(ge)業(ye)，不僅造成(cheng)了資源的(de)嚴重(zhong)浪(lang)費(fei)，而且在工(gong)業(ye)生產(chan)過程(cheng)中易導致(zhi)較大(da)的(de)安(an)全隱(yin)患，對人(ren)身和財產(chan)安(an)全造成(cheng)巨(ju)大威脅(xie)。

在科(ke)研(yan)實驗(yan)中，金屬材料的(de)腐(fu)蝕(shi)電位(wei)是金屬腐(fu)蝕(shi)與防(fang)護的(de)最基(ji)本(ben)參(can)數之(zhi)壹，基於電化(hua)學(xue)原(yuan)理(li)，應用旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極測(ce)量金屬材料與(yu)電(dian)解質溶液之(zhi)間(jian)的(de)電流和電(dian)勢變化(hua)，來(lai)揭(jie)示(shi)腐(fu)蝕(shi)過程(cheng)中的(de)電化(hua)學(xue)反(fan)應。

（旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極上(shang)金屬電沈積的(de)極限(xian)電流：溶液組成(cheng)和遷(qian)移(yi)性質的(de)作用）

通過以(yi)上(shang)實驗(yan)論(lun)文(wen)，可(ke)以(yi)看到，旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極應用非常(chang)廣泛(fan)。通(tong)過DSR數(shu)字(zi)型旋(xuan)轉圓(yuan)盤(pan)電極，展開(kai)相(xiang)關實驗(yan)研(yan)究(jiu)，助力(li)科(ke)研(yan)技(ji)術創(chuang)新