本发明专利技术公开了一种实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池，涉及红外光谱分析测试系统，包括池体和端盖；所述池体与端盖配合处通过密封圈密封，池体与端盖组成封闭的中空结构；所述池体外设置有加热装置，加热装置外设置有保温层；所述池体内部设置有高压电极与接地电极，通电后，高压电极和接地电极之间放电，产生等离子体作用在待加工样品上；所述端盖上开设有红外光入射口与红外光出射口，红外设备发出红外光经红外光入射口入后辐照在加工过程中的样品上然后从红外光出射口射出。本发明专利技术能够在样品附近产生等离子体，实现了实时检测一定温度下的等离子体环境中催化剂上活性位的表征测试。
【技术实现步骤摘要】
一种实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池
本专利技术涉及红外光谱分析测试系统，尤其是一种能够实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池。
技术介绍
在等离子体作用下，催化剂往往表现出比相同温度下的热催化反应更高的活性，然而这种现象产生的机理目前尚不清晰。活性位是催化剂上反应发生的具体位置，明确活性位才能够对催化反应机理进行深入研究，对催化剂活性数据进行根本上的解释。在等离子体中各种活性物质的作用下，催化剂上是否会产生新的活性位点，进而影响反应路径，提高催化活性，是人们是关注的问题。透射红外吸收光谱表征是研究活性位点结构十分有用的方法，可用于大多数样品的表面活性位的表征测试。通过检测探针分子在催化剂上的吸附脱附过程，来定性定量地分析测定酸碱活性位。但是，目前缺少研究等离子体作用下催化剂上活性位点产生和变化的装置。现有的透射红外吸收光谱测试装置没有产生等离子体的装置，无法在线原位检测等离子体作用下催化剂表面活性位的结构和性质。本专利技术在普通原位红外吸收池的基础上进行改进，加入等离子发生系统，使其能够进行等离子体作用下催化剂上活性位的表征测试。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前原位透射红外吸收池不能提供等离子体条件的技术问题，提供了一种能够实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池，包括池体和端盖；所述池体与端盖配合处通过密封圈密封，池体与端盖组成封闭的中空结构；所述池体外设置有加热装置，加热装置外设置有保温层；所述池体内部设置有高压电极与接地电极，通电后，高压电极和接地电极之间放电，产生等离子体作用在待加工样品上；所述端盖上开设有红外光入射口与红外光出射口，红外设备发出红外光经红外光入射口入后辐照在加工过程中的样品上然后从红外光出射口射出。进一步的，所述高压电极与接地电极通过池体绝缘层与池体绝缘设置，其中，高压电极为L形结构，高压电极针尖正对样品，样品另一面正对接地电极。进一步的，所述高压电极上设置有两个针尖，两个针尖间距2～8mm，且两针尖中心位置对准样品中心。进一步的，所述高压电极与样品距离为1～10mm，接地电极与样品距离1～5mm。进一步的，所述高压电极与接地电极均通过导电螺母、导电螺栓与高压电源、地线连接。进一步的，所述样品设置在样品槽内。进一步的，所述池体上设置有进气口、出气口及连接有热偶计。进一步的，绝缘层为两个，上下相对设置，一个绝缘层内放置高压电极，另一个绝缘层内放置接地电极，高压电极与接地电极分别设置在不同的绝缘层上，且高压电极与低压电极的一端均延伸出绝缘层；高压电极与低压电极之间设置有介质，且介质与低压电极接触，高压电极与介质之间设置石英垫片，高压电极与垫片接触样品设置在高压电极下方，且样品与介质接触，样品上端与高压电极接触。进一步的，高压电极与接地电极为厚度为0.1～3mm的金属板，高压电极与接地电极之间放置光学石英片构成的介质，高压电极与接地电极上下错位放置，上下之间留有2～10mm的间隙；所高压电极与介质之间的空隙内设置有0.1～0.8mm的石英垫片。进一步的，所述高压电极通过高压电极引线、导电螺母、导电螺栓与高压电源相连；导电螺栓一端接高压电源，一端穿过池体上壁与导电螺母通过螺纹配合，池体上壁和导电螺栓之间用池体绝缘层隔绝；接地电极通过接地电极引线接地。进一步的，所述池体内部还设置有冷却水管路。本专利技术的有益效果：1)本专利技术在红外光谱吸收池中引入了由高压电极、接地电极构成的等离子体发生单元，与已公开的红外光谱吸收池相比，能够在样品附近产生等离子体，实现了实时检测一定温度下的等离子体作用下催化剂上活性位的表征测试。2)本专利技术能够具有电加热系统，能够同时进行等离子体和温度对催化剂活性位结构和数量的影响的检测，也可单独进行等离子体或温度对催化剂活性位的影响检测，具有多种用途。3)本专利技术可在吸收池中对样品进行预处理、检测，减少了外界对样品的影响，保证了结果的可信度和原位性。4)本专利技术采用高压电极和接地电极的组合形式为红外光路留出了通道，放电产生低温等离子体的同时可以进行原位红外光谱检测，而且放电稳定、适应的条件广。5)等离子体中的活性物质的浓度和种类可以通过调节施加的高压电电压、通入的气体成分、压力等调节来控制，以测试不同种类的活性物质对活性位的影响。附图说明图1是本专利技术板式透射红外吸收池示意图；图2是板式透射红外吸收池中间剖左侧示意图；图3为图2中局部放大示意图；图4是图3后视示意图；图5是针网式透射红外吸收池示意图；图6是图5局部侧视图。附图标记如下：1-池体、2-端盖、3-密封圈、4-红外光入射口、5-红外光出射口、6-进气口、7-出气口、8-加热器、9-保温层、10-热电偶、11-冷却水管路、12-支架、13-绝缘层、14-高压电极、15-垫片、16-介质、17-样品、18-接地电极、19-样品槽、20-高压电极引线、21-导电螺母、22-导电螺栓、23-池体绝缘层、24-接地电极引线、25-引线绝缘层。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面首先结合附图具体描述根据本专利技术实施例的实施案例1请参阅图1至图4，根据本专利技术实施例提供的一种能够实时检测等离子体环境中催化剂活性位的透射红外吸收池。池体1为一密闭的腔体，具有密闭空间用于承载实验所需的压力和气体氛围。所述池体的形状及大小可根据实际需要设置。本实施例中，池体1为长方体，所述池体的材料耐高温，能够进行样品的预处理和一定温度条件下的反应测试。池体1左右两个端口上均设有端盖2，端盖2与端口之间使用密封圈3，进以密封，两个端盖上装有ZnSe红外窗片，分别为红外光入射口4以及红外光出射口5，用以使红外光入射并穿过所述池体1。池体1内壁上部两侧设有相对设置的进气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池，其特征在于，包括池体(1)和端盖(2)；所述池体(1)与端盖(2)配合处通过密封圈(3)密封，池体(1)与端盖(2)组成封闭的中空结构；所述池体(1)外设置有加热装置，加热装置外设置有保温层(9)；所述池体(1)内部设置有高压电极(14)与接地电极(18)，通电后，高压电极(14)和接地电极(18)之间放电，产生等离子体作用在待加工样品(17)上；所述端盖(2)上开设有红外光入射口(4)与红外光出射口(5)，红外设备发出红外光经红外光入射口(4)入后辐照在加工过程中的样品(17)上然后从红外光出射口(5)射出。
【技术特征摘要】
1.一种实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池，其特征在于，包括池体(1)和端盖(2)；所述池体(1)与端盖(2)配合处通过密封圈(3)密封，池体(1)与端盖(2)组成封闭的中空结构；所述池体(1)外设置有加热装置，加热装置外设置有保温层(9)；所述池体(1)内部设置有高压电极(14)与接地电极(18)，通电后，高压电极(14)和接地电极(18)之间放电，产生等离子体作用在待加工样品(17)上；所述端盖(2)上开设有红外光入射口(4)与红外光出射口(5)，红外设备发出红外光经红外光入射口(4)入后辐照在加工过程中的样品(17)上然后从红外光出射口(5)射出。2.根据权利要求1所述的实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池，其特征在于，所述高压电极(14)与接地电极(18)均通过池体绝缘层(23)与池体(1)绝缘设置，其中，高压电极(14)为L形结构，高压电极(14)针尖正对样品(17)，样品(17)的另一面正对接地电极(18)。3.根据权利要求2所述的实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池，其特征在于，所述高压电极(14)上设置有1～4个针尖，针尖之间间距2～8mm，且针尖中心位置对准样品(17)中心。4.根据权利要求2至3任一项所述的实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池，其特征在于，所述高压电极(18)与样品(17)距离为1～10mm，接地电极(18)与样品(17)距离1～5mm。5.根据权利要求2至3任一项所述的实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池，其特征在于，所述高压电极(14)与接地电极(18)分别通过导电螺母(21)、导电螺栓(22)与高压电源、地线连接。6.根据权利要求1所述的实时检测等离子体作用下催化剂活性位的透射红外吸收池，其特征在于，所述样品(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，营佳辰，糜建立，袁寿其，王军峰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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