高纯度铂通常被选作光电化学（PEC）水分解中的对电极，因为它消除了实验瓶颈。它结合了卓越的电催化活性和高导电性，确保系统的性能限制由您正在测试的材料（光阳极）决定，而不是由测量它的硬件决定。
核心见解：在水分解实验中，对电极必须充当“隐形”的促进剂。选择铂是因为它以极低的过电位催化析氢反应（HER），确保质子快速还原，而不会扭曲工作电极的数据。
铂的技术必要性
在PEC电池中，目标通常是评估光阳极的效率。为了准确地做到这一点，电路的其余部分必须近乎完美地工作。铂提供了实现这一基线所需的特性。
最小化析氢过电位
主要参考资料强调，铂对析氢反应（HER）表现出卓越的电催化活性。
在水分解过程中，电子从光阳极流向对电极。铂有效地接收这些电子，并催化电解质中的质子快速还原成氢气。
由于铂对HER的过电位极低，它只需要最小的过量能量来驱动该反应。这确保了施加到系统的电压用于工作电极上的目标反应，而不是浪费在克服对电极的电阻上。
确保化学稳定性
对电极必须是稳定的电荷载流子，而不是反应物。铂以其化学惰性而闻名。
补充资料证实，铂作为电荷交换的稳定载流子，不参与不必要的副反应。在标准操作中，它不会发生自溶解或腐蚀。
这种稳定性对于保持电解质的纯度至关重要。如果对电极降解，溶解的离子可能会沉积在工作电极上，改变其表面性质，使实验结果无效。
减少欧姆损耗
准确的数据取决于最小化电池内的电阻。铂具有优异的导电性。
这种高导电性确保了电路中的欧姆损耗很低。通过最小化电阻，铂有助于保持电位计测量的电信号的准确性，尤其是在长期运行中稳定性至关重要的时候。
理解权衡
虽然铂是精度首选，但了解其有效使用的具体条件很重要。
高纯度的要求
您问题中提到的“高纯度”不是建议；而是要求。铂中的杂质会浸入电解质中，导致信号干扰。
如补充参考资料中所述，目标是防止对电极产生自身的极化或氧化信号。低等级的铂可能会引入噪声，掩盖石墨烯涂层或半导体工作电极的固有响应。
实验背景
铂专门针对这些装置中的析氢反应进行了优化。如果您的实验涉及对电极上的不同反应，而铂在该反应中不具有催化活性，它将充当电阻器而不是催化剂，可能会使数据产生偏差。因此，其选择直接与其与氢气生产的协同作用相关。
为您的目标做出正确选择
在设计您的电化学电池时，您对对电极的选择决定了您数据的可靠性。
- 如果您的主要重点是基础材料分析：使用高纯度铂，以确保测量的反应动力学严格是您工作电极的动力学，对电极没有任何干扰。
- 如果您的主要重点是长期系统稳定性：依靠铂来防止电极溶解，确保电解质在整个延长测试周期中保持不受污染。
最终，使用铂是为了确保对电极成为您电化学系统中最高效、最不具侵入性的组件。
总结表：
| 特性 | 在PEC水分解中的优势 |
|---|---|
| 低HER过电位 | 最小化能量损失；确保测量的电压反映工作电极。 |
| 高电催化活性 | 促进质子快速还原，实现高效析氢。 |
| 化学惰性 | 防止电极腐蚀和电解质污染。 |
| 优异的导电性 | 减少欧姆损耗，实现精确的电信号测量。 |
| 高纯度 | 消除信号噪声，防止不必要的物质浸入系统中。 |
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参考文献
- Guilherme G. Bessegato, María Valnice Boldrin Zanoni. Achievements and Trends in Photoelectrocatalysis: from Environmental to Energy Applications. DOI: 10.1007/s12678-015-0259-9
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
