一种可实时测量光电极表面pH的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可实时测量光电极表面pH值的装置及方法，属于光电化学技术领域。本发明专利技术的装置装置利用实时pH敏感的荧光探针将光照强度、时间和pH联系在一起，实现了光电极表面pH值的实时测量，进一步实现对光电催化活性的可视化研究，揭示了光电极的活性及活性位点的空间分布，能够更好地评价光催化性能。本发明专利技术作为一种可实时测量在光电化学分解水过程中电极表面的pH分布的方法与装置，可应用于太阳能制氢等领域的研究。太阳能制氢等领域的研究。太阳能制氢等领域的研究。

【技术实现步骤摘要】
一种可实时测量光电极表面pH的装置及方法


[0001]本专利技术申请涉及光电化学
，具体涉及一种可实时测量光电极表面pH的装置及方法。

技术介绍

[0002]随着能源危机和环境问题的日益严峻，开发新型能源逐步取代化石能源，改善现有的能源供给结构刻不容缓。近年来，光电化学分解水作为太阳能制氢的一种重要方式吸引了世界各国学者的广泛研究，利用光通过催化剂将水或二氧化碳还原成氢气能够在有效将电能转化为化学能的同时缓解温室气体的排放，更有利于解决我们所面临的的能源与环境两方面的问题。为了提高产氢效率，选择一种性能好的光催化剂是实现太阳能制氢工业应用的关键，也是当前的研究热点与难点。而准确判断一种光电化学体系是否具有较好的性能，与光电极表面的pH环境息息相关。那么，如何测得光电极表面pH的变化，实现对光电催化活性的可视化研究，揭示电催化活性的大小及其空间分布的研究是至关重要的。
[0003]光电化学分解水的阳极过程是一个涉及到四空穴和四质子参与的析氧反应，动力学慢的析氧反应则是导致光电化学产氢效率低的主要制约因素。光电化学分解水析氧反应伴随着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实时测量光电极表面pH的装置，其特征在于，包括：电化学荧光显微镜、电化学测量体系、第一光源、第二光源、光谱仪、视觉CCD检测设备、数据采集装置以及计算机；其中，所述电化学荧光显微镜（300）包括物镜（310）、半反半透镜（320）、准直透镜（330）、长波通滤镜（340）、分光镜（350），所述光谱仪（500）和视觉CCD检测设备(600)设置于显微镜的上方；所述电化学测量体系包括电解池（100）和恒电位仪，所述电解池（100）位于电化学荧光显微镜（310）的正下方，包括电解池底座（110）、电解池反应室（120）、石英玻璃封盖（130）、工作电极（140）、参比电极（150）和辅助电极（160），所述工作电极（140）、参比电极（150）和辅助电极（160）设置于电解池（100）内，所述的工作电极位于电解池的底部(110)，所述工作电极(140)、参比电极(150)和辅助电极(160)分别与恒电位仪连接，所述恒电位仪与数据采集装置输入端相连，所述数据采集装置的输出端与计算机相连，所述第一光源(200)设置于电解池(100)的下方，所述电解池的底壁(110)为透光壁，所述第一光源(200)朝上照射工作电极的下表面，所述第二光源(400)设置于电解池的上方，所述第二光源(400)朝下照射工作电极的上表面。2.根据权利要求1所述的可实时测量光电极表面pH的装置，其特征在于，所述电化学荧光显微镜(300)，除了原有的光学元件外，物镜(310)上方增加了半反半透镜(320)、准直透镜（330）、长波通滤镜(340)和一个分光镜(350)，以此来得到所需光源。3.根据权利要求1所述的可实时测量光电极表面pH的装置，其特征在于，所述长波通滤镜（340）为510nm长波通滤镜，所述分光镜为50：50分光镜。4.根据权利要求1所述的可实时测量光电极表面pH的装置，其特征在于，所述第一光源（200）为蓝色LED光源（波长455nm），同时作为激发光电极产生电化学反应与荧光的激发光源。5.根据权利要求1所述的可实时测量光电极表面pH的装置，其特征在于，所述第二光源（400）为白色...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾珊，马信洲，廖彬，廖艺军，傅思德，张子贤，许海峰，麦满芳，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：