本实用新型专利技术公开了一种原位红外
【技术实现步骤摘要】
一种原位红外
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电化学反应池装置
[0001]本专利技术涉及红外
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电化学检测领域，具体涉及一种适用于微观界面物质组成演变及界面氧化还原反应机理分析的原位在线监测的原位红外
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电化学反应池装置。
技术介绍
[0002]近红外光谱分析的最大特点是快速、无损、原位在线检测，测量信号可以通过光纤进行远距离传输和分析，可对多组分体系进行同时测定。通过与计算机技术和光导纤维技术相结合，采用透射、漫反射方式光学检测，可不使用化学试剂，不必进行样品预处理，直接对颗粒状、固体状、糊状、不透明的样品进行分析。与红外光谱技术相比，原位池的开发相对滞后，成为红外光谱原位研究的瓶颈。现有红外光谱反应池主要有原位漫反射反应池和衰减全反射反应池。虽然这些反应池为一些高温高压的气固相反应研究提供了帮助，但对气
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固
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液多相界面反应体系而言，这些反应池仍存在结构复杂、附件多，安装及拆卸不便且不便于清洗；光路调试麻烦，样品装填不便；光路设计与常规红外光谱仪光路不匹配；光路过于复杂，红外信号衰减明显等技术问题。导致难以有效实现对微观界面反应和相互作用过程物质转化过程的原位在线表征。综上可知，如何简化反应池的结构，优化检测效果，是本领域技术人员函待解决的技术问题。
技术实现思路
[0003]针对现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种具有原位在线监测能力的原位红外
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电化学反应池装置，该装置结构简单，样品装填简便，光路调节简单，测试操作方便，信噪比高，适用于微观界面物质组成演变及界面氧化还原反应机理分析的原位在线监测。
[0004]为了实现上述技术目的，本技术的技术方案是，
[0005]一种原位红外
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电化学反应池装置，包括反应池体1、反应池盖板2和反射镜托3；
[0006]所述的反应池体1为柱体状，且上下表面分别开有一个上槽体14和一个下槽体15，并以一个通孔互相连通，所述的通孔内设有透射窗片13以隔断上槽体14和下槽体15，上槽体14的侧壁上设有反应液进料管11和反应液出料管12，以向上槽体14内注入和抽取反应液；
[0007]所述的反应池盖板2为纵截面呈T字形的柱体，且柱体下部较窄部分的形状与上槽体14互相匹配并短于上槽体14的深度，反应池盖板内设有竖直的电极单元和温控单元，所述的电极单元贯穿反应池盖板以接触上槽体；
[0008]所述的反射镜托3为形状与下槽体15互相匹配的柱体，且在上表面沿水平方向开有贯穿柱体相对两侧的凹槽32，所述的凹槽32内设有反射镜31，以将沿水平方向照向反射镜31的光线反射至透射窗片13处。
[0009]所述的一种原位红外
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电化学反应池装置，所述的反应液进料管11和反应液出料管12分别设置于上槽体14的相对两侧的侧壁上，且之间的连线穿过上槽体14的中心。
[0010]所述的一种原位红外
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电化学反应池装置，所述的电极单元包括工作电极21、辅助电极22和参比电极23，所述的工作电极21设置于反应池盖板2中对应透射窗片13位置处，所述的辅助电极22和参比电极23分别设置于工作电极21的两侧。
[0011]所述的一种原位红外
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电化学反应池装置，所述的温控单元包括热电偶24和控制器，所述的热电偶24设置于反应池盖板内并电连接至设置于反应池盖板外的控制器，所述的控制器为热电偶24提供电源并控制热电偶24的发热温度。
[0012]所述的一种原位红外
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电化学反应池装置，所述的反射镜31为纵截面呈等腰三角形的红外硅反射镜，且顶角朝向透射窗片13以将光线反射至透射窗片13处。
[0013]所述的一种原位红外
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电化学反应池装置，还包括底座单元，所述的底座单元包括上底座41和下底座42，所述的上底座41固定于反射镜托3下方，且底部设有开口，所述的开口在内侧侧壁上设有内螺纹，所述的下底座42的形状与上底座41底部的开口相匹配，且在外侧壁上设有与内螺纹相匹配的外螺纹。
[0014]本技术的技术效果在于，反应池红外光谱信号强且稳定，电化学检测结果重现性好。实现了微观环境界面物质红外原位在线表征和界面氧化还原反应过程原位在线监测同步进行。反应池光路设计简单，各部件模块化组装，调节方法方便，适用于不同型号检测系统光路高度要求。反应池流道方向与三电极体系排布方式垂直，光/电信号互不干扰，结果准确。
[0015]下面结合附图和具体实施方式来详细说明本技术。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例的反应池盖板的纵截面示意图；
[0017]图2为本技术实施例的反应池盖板的俯视图；
[0018]图3为本技术实施例的反应池体的纵截面示意图；
[0019]图4为本技术实施例的反应池体的俯视图；
[0020]图5为本技术实施例的反射镜托和上底座的纵截面示意图；
[0021]图6为本技术实施例的反射镜托和上底座的俯视图；
[0022]图7为本技术实施例的反射镜托和上底座的侧面示意图；
[0023]图8为本技术实施例的下底座的纵截面示意图；
[0024]图9为本技术实施例的下底座的俯视图；
[0025]图10为本技术实施例的总体结构示意图；
[0026]其中，1为反应池体，2为反应池盖板，3为反射镜托，11为反应液进料管，12为反应液出料管，13为透射窗片，14为上槽体，15为下槽体，21为工作电极，22为辅助电极，23为参比电极，24为热电偶，31为反射镜，32为凹槽，41为上底座，42为下底座，5为入射光，6为出射光，7为待测样品。
具体实施方式
[0027]参见图1
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10，本实施例中所给出的原位红外
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电化学反应池装置，其中反应池体1，反应池盖板2和反射镜托3采用了圆柱状，实际上也可根据需要采用方柱或者其他柱体形状。
[0028]反应池体1的上下表面分别开有一个上槽体14和一个下槽体15，并以一个通孔互相连通。通孔内设有透射窗片13以隔断上槽体14和下槽体15，本实施例中的透射窗片13为圆形氟化钙片。上槽体14的侧壁上设有反应液进料管11和反应液出料管12，以向上槽体14内注入和抽取反应液。其中反应液进料管11和反应液出料管12分别设置于上槽体14的相对两侧的侧壁上，且之间的连线穿过上槽体14的中心。这样设置的反应液进料管11和反应液出料管12能够确保反应液电解质在槽体内均匀的流过待测样品和工作电极之间，使界面上发生的反应更加均一，以减少实验误差。
[0029]反应池盖板2为纵截面呈T字形的柱体，且柱体下部较窄部分的形状与上槽体14互相匹配并短于上槽体14的深度，利用反应池盖板2实现反应池体1的密封。实际使用中，柱体下部较窄部分略短于上槽体1～3mm即本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种原位红外
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电化学反应池装置，其特征在于，包括反应池体(1)、反应池盖板(2)和反射镜托(3)；所述的反应池体(1)为柱体状，且上下表面分别开有一个上槽体(14)和一个下槽体(15)，并以一个通孔互相连通，所述的通孔内设有透射窗片(13)以隔断上槽体(14)和下槽体(15)，上槽体(14)的侧壁上设有反应液进料管(11)和反应液出料管(12)，以向上槽体(14)内注入和抽取反应液；所述的反应池盖板(2)为纵截面呈T字形的柱体，且柱体下部较窄部分的形状与上槽体(14)互相匹配并短于上槽体(14)的深度，反应池盖板内设有竖直的电极单元和温控单元，所述的电极单元贯穿反应池盖板以接触上槽体；所述的反射镜托(3)为形状与下槽体(15)互相匹配的柱体，且在上表面沿水平方向开有贯穿柱体相对两侧的凹槽(32)，所述的凹槽(32)内设有反射镜(31)，以将沿水平方向照向反射镜(31)的光线反射至透射窗片(13)处。2.根据权利要求1所述的一种原位红外
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电化学反应池装置，其特征在于，所述的反应液进料管(11)和反应液出料管(12)分别设置于上槽体(14)的相对两侧的侧壁上，且之间的连线穿过上槽体(14)的中心。3.根据权利要求1所述的一种原位红外
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【专利技术属性】
技术研发人员：夏金兰，刘李柱，聂珍媛，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：
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