CS2350H雙恒電位儀是基于常規(guī)單通道系列CS350型發(fā)展而來,內(nèi)置兩套可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立、同時(shí)測試的恒電位/恒電流儀,每套恒電位儀各有一套輔助、工作和參比電極輸出,并由CS Studio軟件來協(xié)調(diào)輸出電位/電流。
具體應(yīng)用于:
(1)電合成、電沉積(電鍍)、陽極氧化、電解等反應(yīng)機(jī)理研究;
(2)電化學(xué)分析研究,包括:氧還原研究(ORR)、氧析出研究(OER)、氫析出(HER)、二氧化碳還原等;
(3)能源材料(鋰離子電池、太陽能電池、燃料動力電池和超級電容器等)、*功能材料以及傳感器的性能研究;
(4)金屬材料的腐蝕行為研究與耐蝕性評價(jià);
(5)緩蝕劑、水質(zhì)穩(wěn)定劑、涂層以及陰極保護(hù)效率的快速評價(jià)。
CS2350H除了具備單通道工作站的所有特點(diǎn),還可用于電化學(xué)分析四電極工作體系,尤其在氧還原(ORR)中間產(chǎn)物收集、金屬中氫擴(kuò)散測試有著廣泛的運(yùn)用。
典型應(yīng)用
配合旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極(RRDE)用于研究氧化還原體系
在測量圓盤電極極化曲線的同時(shí),將環(huán)電壓設(shè)置為恒電位,控制圓環(huán)電極在固定的極化電勢,用以檢測圓盤電極上產(chǎn)生的反應(yīng)中間物,該方法也成為檢測反應(yīng)中間物和研究電極反應(yīng)機(jī)理的典型流體動力學(xué)方法。氧還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)和相應(yīng)的雙氧水(中間產(chǎn)物)產(chǎn)率可分別通過公式測得: -
其中知Idisk和Iring分別為測得的盤電流和環(huán)電流,電極收集效率N由盤環(huán)電極參數(shù)決定(常數(shù))。將測試結(jié)果代入以上公式即可求得實(shí)際反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)n和H2O2(%)所占比例。
圖1. 氧還原(ORR)中間產(chǎn)物檢測 金屬中氫擴(kuò)散測試 兩個(gè)恒電位裝置配合Devnathan-Stachurski雙電解池,通過左側(cè)電解池的陰極充氫和右側(cè)電解的氫原子陽極氧化電流測量,進(jìn)而計(jì)算氫原子在金屬中擴(kuò)散系數(shù)和氫通量。
圖2. 金屬中氫擴(kuò)散控制 硬件參數(shù)指標(biāo) 單恒電位電位控制范圍 | ±10V |
雙恒電位儀電位控制范圍 | ±10V |
恒電流控制范圍 | ±2A |
電位控制精度 | 0.1%×滿量程讀數(shù)±1mV |
電流控制精度 | 0.1%×滿量程讀數(shù) |
電位靈敏度 | 10μV(>100Hz), 3μV(<10Hz) |
電流靈敏度 | 1pA |
電位上升時(shí)間 | <1μs(<10mA),<10μs(<2A) |
電流量程 | 2A~2nA, 共10檔 |
參比電極輸入阻抗 | 1012Ω||20pF |
輸出電流 | 2A |
槽壓輸出 | ±21V |
電流掃描增量 | 1mA @1A/mS |
CV和LSV掃描速度 | 0.001mV~10,000V/s |
電位掃描電位增量 | 0.076mV @1V/mS |
CA和CC脈沖寬度 | 0.0001~65,000s |
DPV和NPV脈沖寬度 | 0.0001~1000s |
SWV頻率 | 0.001~100KHz |
CV的最小電位增量 | 0.075mV |
AD數(shù)據(jù)采集 | 16bit@1MHz,20bit @1kHz |
電流與電位量程 | 自動設(shè)置 |
DA分辨率 | 16bit |
建立時(shí)間 | 1μS |
低通濾波器 | 8段可編程 |
通訊接口 | 網(wǎng)口 |
儀器凈重 | 7.5Kg |
外形尺寸(cm) | 36.5(W)X30.5 (D)X16 (H) |
電化學(xué)阻抗測量參數(shù) 信號發(fā)生器 |
頻率響應(yīng) | 10μHz~1MHz |
交流信號幅值 | 1mV~2500mV |
頻率精確度 | 0.005% |
信號分辨率 | 0.1Mv RMS |
直流偏壓 | -10V~+10V |
DDS輸出阻抗 | 50Ω |
波形 | 正弦波,三角波,方波 |
正弦波失真率 | <1% |
掃描方式 | 對數(shù)/線性,增加/下降 |
信號分析器 |
積分時(shí)間 | 106個(gè)循環(huán)或者105S |
測量時(shí)間延遲 | 0~105秒 |
最小積分時(shí)間 | 10mS 或者一個(gè)循環(huán)的最長時(shí)間 |
直流偏置補(bǔ)償 |
電位補(bǔ)償范圍 | -10V~+10V |
電流補(bǔ)償范圍 | -1A~+1A |
帶寬調(diào)整 | 自動或手動設(shè)置, 共8級可調(diào) |
配置:
1)儀器主機(jī)1臺
2)CS Studio測試與分析軟件1套
3)專用電解池(含鹽橋和排氣管)2套
4)鉑金電極、參比電極、工作電極各2支
5)模擬電解池1個(gè)
6)電源線/通訊線各1條
7)電極電纜線2條
8)屏蔽箱(選配*) 穩(wěn)態(tài)極化
開路電位測量(OCP)、恒電位極化(i-t曲線)、恒電流極化、動電位掃描(TAFEL曲線)、動電流掃描(DGP)
暫態(tài)極化
任意恒電位階梯波、任意恒電流階梯波、恒電位階躍(VSTEP)、恒電流階躍(ISTEP)
計(jì)時(shí)分析
計(jì)時(shí)電位法(CP)、計(jì)時(shí)電流法(CA)、計(jì)時(shí)電量法(CC)
伏安分析
線性掃描伏安法(LSV)、線性循環(huán)伏安法(CV)、階梯循環(huán)伏安法(SCV)、方波伏安法(SWV)、差分脈沖伏安法(DPV)、常規(guī)脈沖伏安法(NPV)、常規(guī)差分脈沖伏安法(DNPV)、差分脈沖電流檢測法(DPA)、雙差分脈沖電流檢測法(DDPA)、三脈沖電流檢測法(TPA)、積分脈沖電流檢測法(IPAD)、交流伏安法(ACV)、二次諧波交流伏安(SHACV)、傅立葉變換交流伏安(FTACV)
溶出伏安
恒電位溶出伏安、線性溶出伏安、階梯溶出伏安、方波溶出伏安、差分脈沖溶出伏安、常規(guī)脈沖溶出伏安、常規(guī)差分脈沖溶出伏安、交流溶出伏安
交流阻抗
電化學(xué)阻抗(EIS)~頻率掃描、電化學(xué)阻抗(EIS)~時(shí)間掃描、電化學(xué)阻抗(EIS)~電位掃描(Mott-Schottky曲線)
腐蝕測量
循環(huán)極化曲線(CPP)、線性極化曲線(LPR)、動電位再活化法(EPR)、電化學(xué)噪聲(EN)、電偶腐蝕測量(ZRA)、氫擴(kuò)散測試
電池測試
電池充放電測試、恒電流充放電
擴(kuò)展測量
盤環(huán)電極測試、數(shù)字記錄儀、波形發(fā)生器、圓盤電機(jī)控制、其它外設(shè)擴(kuò)展端口(定制)