一种光电转化用电化学反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种光电转化用电化学反应装置，包括电解池、暗室及光源。其中光源固定在滑轨上，其所发射光线正对电解池。通过调节光源和滑轨，可以控制暗室内的光环境以及光源与电解池之间的相对距离。电解池通过定位架固定在暗室底座上，确保电极与电极接口间的稳定连接，以及电解池与光源之间的相对位置保持不变。电极通过凹槽固定在聚四氟乙烯盖上，保证了电极与电解池之间的相对位置保持不变。整体上，反应装置内部各部件的相对位置可以被唯一确定，确保多次重复试验的可靠性与稳定性。由于反应装置各部件的相对位置被确定，故可以通过控制变量法研究光强与样品电化学性能之间的关系。

【技术实现步骤摘要】
一种光电转化用电化学反应装置
：本技术属于光-电化学
涉及光-电化学领域的电化学反应装置。
技术介绍
：太阳一直是地球的能量来源，阳光中蕴藏着巨大的能量，人们对于光能的开发和利用一直没有停止。随之衍生出的相关学科也在大力开发光能的转化与应用，其中就有光-电化学学科，用于研究半导体材料的光-电响应，并将其应用于电极材料或光催化领域。但是材料的光-电化学测试因其精度要求高、对环境较敏感和电极-光源之间相对位置无法确定等原因，一直没有一个标准的测试体系，由此阻碍了该学科的发展。
技术实现思路
：本技术的目的是为了解决现有的光-电化学反应装置存在的技术问题，设计出了一种光电转化用电化学反应装置，它能有效减少电极与光源之间相对位置的改变而引起的实验误差，简化实验体系的安装与调试，定量控制光源与电极间的有效距离，以达到精确控制光-电化学反应的可重复性和稳定性。本技术技术方案如下：一种光电转化用电化学反应装置，其特征在于，包括电解池(1)、暗室(2)及光源(3)；所述电解池(1)包括石英电解槽(4)、聚四氟乙烯盖(5)和电极(6～8)；所述石英电解槽(4)为敞口反应器，开口方向向上，左侧面正对光源，反应器顶部设有聚四氟乙烯盖(5)；所述聚四氟乙烯盖(5)下部与石英电解槽(4)相连，内部设有电极插口(9)和多功能插口(10)；所述的电极(6～8)包括工作电极(6)、对电极(7)和参比电极(8)三种，其均含有电极接头(11)和电极工作区(12)两部分；其中电极(11)接头为长方体，与电极工作区(12)连接，可自由传输电子，其下端固定于聚四氟乙烯盖(5)的凹槽(15)中，上端高出聚四氟乙烯盖(5)，用于连接暗室(2)中的电极接口(16)；所述的暗室(2)为内衬锡箔的不锈钢罩，包括电极接口(16)和电解池定位架(17)；所述的电极接口(16)位于电解池(1)正上方，用于与电极(6～8)的电极接头(11)相连接形成回路；所述的电解池定位架(17)位于暗室(2)基座上，用于放置并固定电解池(1)；所述的光源(3)固定在滑轨(18)上，滑轨(18)用于调节光源(3)与电极(6～8)的照射距离，其固定在暗室(2)的一侧，使光源(3)正对电解池(1)并与电极(6～8)垂直；所述的电极插口(9)为三个，与聚四氟乙烯盖(5)中心点成120°分布；所述电极(6～8)与聚四氟乙烯盖(5)的连接装置，包括插口(14)和凹槽(15)，凹槽(15)与插口(14)垂直；电极接头(11)从聚四氟乙烯盖(5)下端插入插口(14)，并旋转90°固定于凹槽(15)上；所述的多功能插口(10)可用于连接冷却水管，也可用于其它电极体系的搭建；所述的光源(3)为定强可见光源、定强紫外光源和混合光源中的一种。本专利技术具有的优点和积极效果是：(1)反应装置受环境影响小：所有装置均置于暗室中，受到环境光的干扰较少，降低环境光对光-电化学实验的影响。(2)实验装置稳定：装置内的每个组件的相对位置被严格固定，导致光照射到电极上的距离和角度都是固定不变的，使得实验的可重复性得到了保证。(3)光强可控：光强可以通过移动滑轨和光源的功率两个方法进行定量调节，使得实验过程中光强作为一个定量参数进行控制。(4)多光-电化学体系的搭建：可以在多功能接口中添加恒温水管搭建恒温体系，也可以在多功能接口中添加其它电极搭建多电极体系。附图说明：为了易于说明，本技术由下述的具体实施及附图作详细描述。图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的电解池未加装电极的结构示意图；图3是本技术的电解池加装电极后的结构示意图；图4是本技术的聚四氟乙烯盖上视图的结构示意图；图5是本技术的聚四氟乙烯盖正视图的结构示意图；图6是本技术的聚四氟乙烯盖左视图的结构示意图；图7是本技术的石英电解槽上视图的结构示意图；图8是本技术的石英电解槽正视图的结构示意图；图9是本技术的石英电解槽左视图的结构示意图；图10是本技术的工作电极上视图的结构示意图；图11是本技术的工作电极正视图的结构示意图；图12是本技术的工作电极左视图的结构示意图；图13是本技术的参比电极、对电极上视图的结构示意图；图14是本技术的参比电极、对电极正视图的结构示意图；图15是本技术的参比电极、对电极左视图的结构示意图图中：1电解池；2暗室；3光源；4石英电解槽；5聚四氟乙烯盖；6工作电极；7参比电极；8对电极；9电极插口；10多功能插口；11电极接头；12电极工作区；13样品台；14插口；15凹槽；16电极接口；17电解池定位架；18滑轨具体实施方式：为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。如图1～15所示，本技术提供一种技术方案：一种光电转化用电化学反应装置，其特征在于，包括电解池(1)、暗室(2)及光源(3)；所述电解池(1)包括石英电解槽(4)、聚四氟乙烯盖(5)和电极(6～8)；所述石英电解槽(4)为敞口反应器，开口方向向上，左侧面正对光源，反应器顶部设有聚四氟乙烯盖(5)；所述聚四氟乙烯盖(5)下部与石英电解槽(4)相连，内部设有电极插口(9)和多功能插口(10)；所述的电极(6～8)包括工作电极(6)、对电极(7)和参比电极(8)三种，其均含有电极接头(11)和电极工作区(12)两部分；其中电极接头(11)为长方体，与电极工作区(12)连接，可自由传输电子，其下端固定于聚四氟乙烯盖(5)的凹槽中(15)，上端高出聚四氟乙烯盖(5)，用于连接暗室中(2)的电极接口(16)；所述的暗室(2)为内衬锡箔的不锈钢罩，包括电极接口(16)和电解池定位架(17)；所述的电极接口(16)位于电解池(1)正上方，用于与电极(6～8)的电极接头(11)相连接形成回路；所述的电解池定位架(17)位于暗室基座(2)上，用于放置并固定电解池(1)；所述的光源(3)固定在滑轨(18)上，滑轨(18)用于调节光源(3)与电极(6～8)的照射距离，其固定在暗室(2)的一侧，使光源(3)正对电解池(1)并与电极(6～8)垂直；所述的电极插口(9)为三个，与聚四氟乙烯盖(5)中心点成120°分布；所述电极(6～8)与聚四氟乙烯盖(5)的连接装置，包括插口(14)和凹槽(15)，凹槽(15)与插口(14)垂直；电极接头(11)从聚四氟乙烯盖(5)下端插入插口(14)，并旋转90°固定于凹槽(15)上；所述的多功能插口(10)可用于连接冷却水管，也可用于其它电极体系的搭建；所述的光源(3)为定强可见光源、定强紫外光源和混合光源中的一种。本技术的工作原理：首先在样品台上涂覆测试用的样品，将样品台安装到工作电极上，并将涂覆有样品的一面正对光源。依次将工作电极、参比电极、对电极安装到聚四氟乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电转化用电化学反应装置，其特征在于，包括电解池(1)、暗室(2)及光源(3)；所述电解池(1)包括石英电解槽(4)、聚四氟乙烯盖(5)和电极(6～8)；所述石英电解槽(4)为敞口反应器，开口方向向上，左侧面正对光源，反应器顶部设有聚四氟乙烯盖(5)；所述聚四氟乙烯盖(5)下部与石英电解槽(4)相连，内部设有电极插口(9)和多功能插口(10)；所述的电极(6～8)包括工作电极(6)、对电极(7)和参比电极(8)三种，其均含有电极接头(11)和电极工作区(12)两部分；其中电极接头(11)为长方体，与电极工作区(12)连接，可自由传输电子，其下端固定于聚四氟乙烯盖(5)的凹槽(15)中，上端高出聚四氟乙烯盖(5)，用于连接暗室(2)中的电极接口(16)；所述的暗室(2)为内衬锡箔的不锈钢罩，包括电极接口(16)和电解池定位架(17)；所述的电极接口(16)位于电解池(1)正上方，用于与电极(6～8)的电极接头(11)相连接形成回路；所述的电解池定位架(17)位于暗室(2)基座上，用于放置并固定电解池(1)；所述的光源(3)固定在滑轨(18)上，滑轨(18)用于调节光源(3)与电极(6～8)的照射距离，其固定在暗室(2)的一侧，使光源(3)正对电解池(1)并与电极(6～8)垂直。/n...

【技术特征摘要】
1.一种光电转化用电化学反应装置，其特征在于，包括电解池(1)、暗室(2)及光源(3)；所述电解池(1)包括石英电解槽(4)、聚四氟乙烯盖(5)和电极(6～8)；所述石英电解槽(4)为敞口反应器，开口方向向上，左侧面正对光源，反应器顶部设有聚四氟乙烯盖(5)；所述聚四氟乙烯盖(5)下部与石英电解槽(4)相连，内部设有电极插口(9)和多功能插口(10)；所述的电极(6～8)包括工作电极(6)、对电极(7)和参比电极(8)三种，其均含有电极接头(11)和电极工作区(12)两部分；其中电极接头(11)为长方体，与电极工作区(12)连接，可自由传输电子，其下端固定于聚四氟乙烯盖(5)的凹槽(15)中，上端高出聚四氟乙烯盖(5)，用于连接暗室(2)中的电极接口(16)；所述的暗室(2)为内衬锡箔的不锈钢罩，包括电极接口(16)和电解池定位架(17)；所述的电极接口(16)位于电解池(1)正上方，用于与电极(6～8)的电极接头(11)相连接形成回路；所述的电解池定位架(17)位于暗室(2)基座上，用于放置并固定电解池(1)；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张捷，史皓峻，戴逸凡，李诗佳，冯越，戴政列，张泽武，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32