RRDE旋轉環盤電極是研究電催化反應機理、中間產物生成及電子轉移數等關鍵參數的重要工具,廣泛應用于氧還原(ORR)、析氫(HER)、CO?還原等電化學研究中。其測量精度高度依賴電極表面的潔凈度與活性狀態。對于實驗新手而言,掌握正確的清洗與活化方法,是獲得可重復、高信噪比數據的前提。
一、拆卸與初步清潔
實驗前后應先將RRDE電極從旋轉軸上小心拆下,避免刮傷貴金屬表面(如Pt、Au盤/環)。用去離子水輕柔沖洗表面,去除電解液殘留。切勿使用紙巾或粗糙布料擦拭,以免劃傷電極。
二、機械拋光(適用于金屬盤/環)
將電極固定在拋光夾具上,在麂皮或微拋布上依次使用0.3μm和0.05μm的氧化鋁(Al?O?)懸浮液進行拋光。拋光方向保持一致,時間控制在1–2分鐘,避免過度磨損。完成后用大量去離子水超聲清洗5分鐘,去除嵌入的拋光顆粒。
三、電化學活化(關鍵步驟)
將清洗后的RRDE裝入含0.5 M H?SO?的標準電解池中,連接電化學工作站。對鉑電極,通常采用循環伏安法(CV)在0.05–1.2 V(vs.RHE)區間掃描,掃描速率50–100 mV/s,持續20–50圈,直至CV曲線穩定、氫吸附/脫附峰清晰。此過程可去除表面氧化物與有機污染物,重建活性晶面。

四、超純水終洗與干燥
活化后立即取出電極,用超純水(電阻率≥18.2 MΩ·cm)反復沖洗,避免酸液殘留。自然晾干或用高純氮氣gentle吹干,嚴禁高溫烘烤,以防熱應力損傷電極或密封結構。
五、注意事項
環與盤之間絕緣層(通常為陶瓷或玻璃)極易藏污,超聲時需確保液體充分滲透;
若用于非水體系(如鋰電研究),需在手套箱中用無水乙醇或DMF清洗,并嚴格除水;
長期不用時,應干燥保存于潔凈容器中,避免空氣中硫化物或有機蒸汽吸附。
正確清洗與活化RRDE旋轉環盤電極看似繁瑣,卻是高質量電化學數據的基石。養成規范操作習慣,不僅能延長電極壽命,更能顯著提升科研結果的可靠性與可重復性。