一种原位漫反射红外光谱反应池制造技术

本发明专利技术涉及红外光谱分析测试领域，具体涉及一种原位漫反射红外光谱反应池，包括上壳盖和基底，通过螺纹密封口密封，形成反应的密闭空间。所述上壳盖为四棱锥形，侧面开设有红外光入射口、红外光出射口以及观察口。所述基底形状为长方体，正中间安装有高压电极。高压电极外围分别安装有介质、接地电极、加热环、冷却剂导管，均为环状；本反应池通过同轴介质阻挡放电产生的等离子体，性质稳定，避免了由于击穿造成的不正常气体放电，同时适用于涉及等离子体的多种实验条件。子体的多种实验条件。子体的多种实验条件。

【技术实现步骤摘要】
一种原位漫反射红外光谱反应池


[0001]本专利技术涉及红外光谱分析测试领域，具体涉及一种原位漫反射红外光谱反应池。

技术介绍

[0002]传统热催化方法处理气体往往需要较高温度或者较高压力，造成高能量消耗的同时也受限于催化剂的高温稳定性。非热等离子体(NTP)可以在大气压和低温条件下解离和激活气态物质，产生一系列高活性物质和高能电子，为在低温下动力学和热力学上不利的反应提供了一种有前途的替代方案。非热等离子体化学过程具有快速引发反应的特性，可以快速打开和关闭，并且具有与可再生能源结合的巨大潜力，特别是用于局部或分布式化学能量存储的风能或太阳能的废能。此外，非热等离子体还具有高度灵活性，因为它可以与催化等其他技术相结合，形成混合等离子体催化过程。等离子体和催化剂的组合可以降低催化剂的活化势垒，提高反应性能，特别是目标产物的选择性和整个等离子体催化过程的能量效率。介质阻挡放电(DBD)作为一种典型的非平衡态交流气体放电，具有均匀稳定放电、等离子体密度大、产生的电子能量高、设备结构简单以及适用性广等特点，常用于混合等离子体催化体系的研究。
[0003]然而，混合等离子体催化系统是高度复杂的，并且非热等离子体寿命较短，因此对等离子体与催化剂相互作用的全面深入理解对于最优化非热等离子体辅助催化系统显得尤为重要。但就目前的技术而言，该领域主要针对气相产物和反应前、后催化剂进行表征分析，难以推测反应机理。原位红外光谱检测可以检测反应中间体，为混合等离子体催化体系的机理分析提供有力证据。而现有的用于介质阻挡放电等离子体催化系统的原位漫反射红外光谱检测装置很少，没有用于同轴介质阻挡放电等离子体催化的原位漫反射红外反应池，且存在容易击穿放电导致催化剂被击飞、以及催化剂不能与等离子体及时充分接触等问题。
[0004]因此，现阶段还缺乏一种介质阻挡放电等离子体催化下的原位漫反射红外光谱反应池，以推动该混合系统的进一步发展。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种介质阻挡放电等离子体催化下的原位漫反射红外光谱反应池，可以检测等离子体催化系统中产生的反应中间体，为机理研究提供有力证据。
[0006]为了达到上述技术目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种原位漫反射红外光谱反应池，其特征在于：包括上壳盖和基底，所述上壳盖和基底通过螺纹密封口密封，形成反应的密闭空间；
[0008]所述上壳盖为四棱锥形，侧面开设有红外光入射口、红外光出射口以及观察口，所述红外光入射口位于红外光出射口对面，红外光入射口和红外光出射口处设有红外窗口片；
[0009]所述基底形状为长方体且正中间设有主高压电极；所述主高压电极为柱状且下部开设螺纹接口，所述主高压电极与设有的横向小直径高压电极相连；所述小直径高压电极从基底前方穿出。
[0010]进一步的，所述主高压电极外围设有催化床，所述催化床呈环状，所述催化床底部设有导气管和耐高温测温光纤；所述导气管与催化床底部平齐，所述导气管连接且连通于基底设有的气体出口；所述气体出口开设在基底右侧面；所述耐高温测温光纤部分插入催化床内部且从基底前端中部穿出。
[0011]进一步的，所述催化床外围设有用于安装介质的第二卡槽；所述介质的材质为石英玻璃且形状为环形，所述介质上部向外延伸至与基底连接。
[0012]进一步的，所述介质的外缘设有主接地电极，材质为铜且形状为环形；所述介质的上端高于主接地电极上端与主高压电极上端，所述主接地电极的下端与一根小直径接地电极相连。
[0013]进一步的，所述小直径接地电极插入基底内部并从基底左侧面穿出，所述小直径接地电极通过设有的凹槽卡口与一根横向大直径接地电极连接；所述小直径接地电极和大直径接地电极材质均为铜，形状为柱体。
[0014]进一步的，所述小直径接地电极外缘设有加热环，所述加热环下端连接设有的导线。
[0015]进一步的，所述加热环外缘设有冷却剂导管，基底的右侧面上部设有冷却剂出口和冷却剂入口，所述冷却剂导管上端与冷却剂出口相连，下端与冷却剂入口相连；所述冷却剂导管外部设有导气管，所述导气管连接且连通于基底设有的气体入口，所述气体入口开设在基底左侧面。
[0016]进一步的，所述基底的上部设有用于放置带孔的硒化锌玻片的第一卡槽，所述第一卡槽为圆形且直径大于环形介质。
[0017]进一步的，所述上壳盖由PEEK材质制成；所述基底由强韧化耐高温绝缘导热复合材料制成，包括但不限于陶瓷、刚玉其中一种；所述红外窗口片材质为硒化锌；所述主高压电极与小直径高压电极的材质为不锈钢。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术提供的一种介质阻挡放电等离子体催化下的原位漫反射红外光谱反应池，可以检测等离子体催化系统中产生的反应中间体，为机理研究提供有力证据。
[0020]本反应池通过同轴介质阻挡放电产生的等离子体，性质稳定，避免了由于击穿造成的不正常气体放电，同时适用于涉及等离子体的多种实验条件。
[0021]本专利技术采用同轴介质阻挡放电反应器产生低温等离子体，适用于涉及低温等离子体的绝大多数研究。同时，本专利技术设置有加热环、冷却管和测温光纤，可以对催化床内部实现实时测温、控温等操作，适用但不限于产生等离子体、不产生等离子体、加热、不加热及其不同组合的多种实验条件。而且，接地电极被介质和绝缘基底严密包裹起来，在狭小空间内，防止了高压电极与接地电极发生击穿放电情况，为反应提供了稳定的等离子体环境，避免了不正常的气体放电环境，也避免了气体击穿后导致催化剂击飞的实验失误。此外，本专利技术设有第一卡槽，以应对放电不稳定时的特殊情况。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术的正面剖视结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的上壳盖俯视结构示意图；
[0025]图3为本专利技术的基底俯视结构示意图。
[0026]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0027]1、上壳盖，2、红外光入射口，3、红外光出射口，4、红外窗口片，5、观察口，6、气体入口，7、导线，8、大直径接地电极，9、耐高温测温光纤，10、主高压电极，11、加热环，12、介质，13、催化床，14、主接地电极，15、冷却剂出口，16、冷却剂入口，17、气体出口，18、第一卡槽，19、螺纹密封口，20、小直径接地电极，21、凹槽卡口，22、第二卡槽，23、小直径高压电极，24、螺纹接口，25、导气管，26、冷却剂导管，27、基底。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位漫反射红外光谱反应池，其特征在于：包括上壳盖(1)和基底(27)，所述上壳盖(1)和基底(27)通过螺纹密封口(19)密封，形成反应的密闭空间；所述上壳盖(1)为四棱锥形，侧面开设有红外光入射口(2)、红外光出射口(3)以及观察口(5)，所述红外光入射口(2)位于红外光出射口(3)对面，红外光入射口(2)和红外光出射口(3)处设有红外窗口片(4)；所述基底(27)形状为长方体且正中间设有主高压电极(10)；所述主高压电极(10)为柱状且下部开设螺纹接口(24)，所述主高压电极(10)与设有的横向小直径高压电极(23)相连；所述小直径高压电极(23)从基底(27)前方穿出。2.根据权利要求1所述的一种原位漫反射红外光谱反应池，其特征在于，所述主高压电极(10)外围设有催化床(13)，所述催化床(13)呈环状，所述催化床(13)底部设有导气管(25)和耐高温测温光纤(9)；所述导气管(25)与催化床(13)底部平齐，所述导气管(25)连接且连通于基底(27)设有的气体出口(17)；所述气体出口(17)开设在基底(27)右侧面；所述耐高温测温光纤(9)部分插入催化床(13)内部且从基底(27)前端中部穿出。3.根据权利要求2所述的一种原位漫反射红外光谱反应池，其特征在于，所述催化床(13)外围设有用于安装介质(12)的第二卡槽(22)；所述介质(12)的材质为石英玻璃且形状为环形，所述介质(12)上部向外延伸至与基底(27)连接。4.根据权利要求3所述的一种原位漫反射红外光谱反应池，其特征在于，所述介质(12)的外缘设有主接地电极(14)，材质为铜且形状为环形；所述介质(12)的上端高于主接地电极(14)上端与主高...

【专利技术属性】
技术研发人员：马懿星，陈怡，张欣，李德福，石玮麟，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：