可逆氫參比電極RHE是一種無需外部氫氣源的參比電極，其核心特點是內(nèi)置可更換的砂芯，可以連續(xù)產(chǎn)生氫氣流經(jīng)鉑電極表面。RHE電極通過電解液中的氫離子電化學(xué)還原生成氫氣，實現(xiàn)與測試體系的電勢匹配。電極內(nèi)部裝有電解質(zhì)溶液，底端燒結(jié)有砂芯，氫氣通過砂芯緩慢釋放，流經(jīng)鉑電極表面，形成穩(wěn)定的氫電極反應(yīng)界面。
氫氣生成原理基于電化學(xué)反應(yīng)。在酸性電解液中，氫離子在鉑電極表面發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣：2H?+2e?→H?。電極內(nèi)部通過電解產(chǎn)生氫氣并儲存于電極中，無需使用復(fù)雜且危險的氫氣鋼瓶，既保證了安全性，又具有良好的電勢穩(wěn)定性。電極的側(cè)面開設(shè)有電解液注入口，可以根據(jù)測試需求更換不同pH的電解液，適應(yīng)不同的測試體系。
氫氣生成速率的控制主要通過調(diào)節(jié)電解液濃度和砂芯的孔隙結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。氫氣流的速率可以調(diào)節(jié)，持續(xù)使用時間一般為1-12個月不等，通常建議按6個月使用調(diào)節(jié)。電極采用可拆卸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，導(dǎo)線與電極絲的焊接處通過熱塑性材料固定于電極頭內(nèi)部，利用材料的熱塑性可以通過加熱的方式去除，便于更換損壞的導(dǎo)線與電極絲。電極管的底端燒結(jié)有砂芯，砂芯的更換周期取決于使用頻率和電解液性質(zhì)，一般建議在使用6個月后檢查砂芯狀態(tài)，必要時進(jìn)行更換。
RHE可逆氫參比電極的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可用于酸性、堿性、中性電解液體系，也可用于其它參比電極如Ag/AgCl、Hg/Hg?Cl?、Hg/Hg?SO?、Hg/HgO的電位校準(zhǔn)。電極適用氣壓可達(dá)10個大氣壓，適用溫度可達(dá)210℃，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。在單晶表界面水的原位電化學(xué)拉曼光譜研究中，自制可逆氫電極與自制三室電化學(xué)玻璃電解池配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的電化學(xué)測試與拉曼表征，滿足實驗對界面反應(yīng)研究的嚴(yán)苛要求。
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