RRDE旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極在光電化學(xué)和光催化研究中的拓展應(yīng)用

　　RRDE旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極作為一種重要的電化學(xué)研究工具，廣泛應(yīng)用于催化反應(yīng)機(jī)理、電子轉(zhuǎn)移過程及中間產(chǎn)物檢測等領(lǐng)域。近年來，隨著新能源材料與綠色催化技術(shù)的發(fā)展，RRDE在光電化學(xué)(PEC)和光催化研究中也展現(xiàn)出特別的應(yīng)用價值。
 

　　在光電化學(xué)研究中，RRDE可用于分析半導(dǎo)體光電極的載流子行為及其界面反應(yīng)動力學(xué)。例如，在研究TiO?、BiVO?等光陽極材料時，通過RRDE技術(shù)可以精確測定光生電子的收集效率，并結(jié)合環(huán)電極對氧化或還原中間體進(jìn)行實時捕獲與定量分析，從而揭示光激發(fā)下的電荷分離與復(fù)合機(jī)制。此外，RRDE還可用于評估外加偏壓對光電流響應(yīng)的影響，為優(yōu)化光電極結(jié)構(gòu)和提升光電轉(zhuǎn)換效率提供理論依據(jù)。
 

　　在光催化領(lǐng)域，RRDE技術(shù)主要應(yīng)用于自由基類活性物種的檢測與反應(yīng)路徑解析。以光催化水分解產(chǎn)氫或CO?還原為例，利用RRDE可在光照條件下同步監(jiān)測主電極上的氧化/還原反應(yīng)，并通過環(huán)電極捕捉可能生成的H?O?、O??或其他中間產(chǎn)物，從而推導(dǎo)出反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)及反應(yīng)選擇性。這種雙電極協(xié)同檢測模式顯著提高了對復(fù)雜反應(yīng)體系的理解能力，有助于篩選高效穩(wěn)定的光催化劑。

 

　　同時，RRDE還可用于研究光催化降解有機(jī)污染物的反應(yīng)機(jī)理。例如，在紫外-可見光驅(qū)動下，通過環(huán)電極檢測特定自由基(如·OH)的存在與否及其濃度變化，可有效判斷催化劑的活性位點與反應(yīng)路徑，為環(huán)境修復(fù)材料的設(shè)計提供指導(dǎo)。
 

　　綜上所述，RRDE旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極憑借其高靈敏度、動態(tài)監(jiān)測能力和多參數(shù)獲取優(yōu)勢，在光電化學(xué)與光催化研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。未來，隨著原位表征技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法的進(jìn)步，RRDE有望進(jìn)一步拓展至更復(fù)雜的光-電耦合體系研究，助力新型能源材料與綠色催化技術(shù)的發(fā)展。