一种析氢/析氧反应催化剂活性的在线检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种析氢/析氧反应催化剂活性的在线检测方法及装置，通过析氢/析氧催化电极表面起始电位来表征析氢/析氧反应催化剂活性大小；电极表面起始电位的在线检测方法包括以下步骤：采用平行光入射的棱镜型全反射系统对析氢/析氧催化电极表面进行实时成像；同时采用电势扫描装置模块对析氢/析氧催化电极进行电势扫描并进行抽真空处理；根据图像中不同位置光强随电势的变化，获得析氢/析氧催化电极表面不同位置的起始电位；析氢/析氧催化电极包括电极基底，电极基底上设有多个通道，通道之间设有排气流道。本发明专利技术允许一次检测多个催化剂样品的活性，大幅度提高了单次催化剂样品的检测数目，消除了由于不同检测批次引起的系统误差。的系统误差。的系统误差。

【技术实现步骤摘要】
一种析氢/析氧反应催化剂活性的在线检测方法及装置


[0001]本专利技术属于成像测量
，尤其涉及一种析氢/析氧反应催化剂活性的在线检测方法及装置。

技术介绍

[0002]随着环境污染和能源危机的加剧，氢能等可再生清洁能源成为了新一代最具发展潜力的能源。目前制备氢气的方法主要有化石燃料制氢和工业副产物制氢，这两种方法一方面制备的氢气纯度不高，一方面无助于减少对化石燃料的依赖，无助于减少环境的污染。电解水制氢、光解水制氢以及生物质制氢等新型无碳制氢方法受到极大青睐。
[0003]由于反应导致的高能垒，电解水析氢反应(Hydrogenevolutionreaction，HER)过程缓慢，需要添加高效、稳定和经济的HER催化剂，例如Pt、MoS2等。催化剂的种类有很多种，不同催化剂的催化活性是不同的。催化剂的负载量对催化效果也起着至关重要的作用，负载的过少催化活性较低，负载量过多会存在催化剂脱落、分布不均匀等问题。
[0004]传统对于催化电极的表征方法有SEM、TEM、XRD和X射线谱等方法。电极活性的电化学表征方法主要包括电势本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种析氢/析氧反应催化剂活性的在线检测方法，其特征在于，通过析氢/析氧催化电极表面起始电位来表征析氢/析氧反应催化剂活性大小；所述析氢/析氧催化电极表面起始电位的在线检测方法包括以下步骤：(1)采用平行光入射的棱镜型全反射系统对析氢/析氧催化电极表面进行实时成像；所述平行光入射的棱镜型全反射系统对析氢/析氧催化电极表面进行实时成像的同时，采用电势扫描装置模块对析氢/析氧催化电极进行电势扫描并进行抽真空处理；(2)根据图像中不同位置光强随时间(电势)的变化，获得析氢/析氧催化电极表面不同位置的起始电位，所述起始电位为在光强刚开始变化时的电位；所述析氢/析氧催化电极包括电极基底，所述电极基底上设有多个通道，所述通道之间设有排气流道。2.根据权利要求1所述的析氢/析氧反应催化剂活性的在线检测方法，其特征在于，所述析氢/析氧催化电极表面起始电位的在线检测方法具体包括以下步骤：(1)将平行光入射的棱镜型全反射系统调试至能够对析氢/析氧催化电极表面进行清晰成像的状态，保证所使用的通道都在成像范围内；(2)采用电势扫描装置模块对析氢/析氧催化电极进行电势扫描，同时进行抽真空处理；(3)采用平行光入射的棱镜型全反射系统采集电势扫描过程中析氢/析氧催化电极二维图像的实时变化并保存；(4)通过采集到的二维图像组绘制图像不同位置光强随时间(电势)的变化曲线，获得析氢/析氧催化电极表面不同位置的起始电位，所述起始电位为在光强刚开始变化时的电位。3.根据权利要求1或2所述的析氢/析氧反应催化剂活性的在线检测方法，其特征在于，所述平行光入射的棱镜型全反射系统包括依次设置的入射平行光模块、TIR模块、成像探测模块。4.根据权利要求3所述的析氢/析氧反应催化剂活性的在线检测方法，其特征在于，所述入射平行光模块用于提供平行入射光；所述TIR模块通过平行入射光在TIR模块与析氢/析氧催化电极接触表面全反射改变折射率，进而改变全反射光强的大小；所述成像探测模块一方面用于采集析氢/析氧催化电极表面的反射光成像，获得位置信息，另一方面用于实时检测光强变化，进而根据光强与折射率的关系得到析氢/析氧催化电极各个通道附近电解液的折射率变化，进而得到析氢/析氧催化电极表面通道处折射率变化时的起始电位。5.根据权利要求1或2所述的析氢/析氧反应催化剂活性的在线检测方法，其特征在于，所述电势扫描装置模块通过电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乐，陈潇，李富颖，席靖宇，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：