一种原位电化学紫外光电离飞行时间质谱系统技术方案

技术编号:44005603 阅读:27 留言:0更新日期:2025-01-10 20:23
本发明专利技术适用于碳中和测试技术领域,提供了一种原位电化学紫外光电离飞行时间质谱系统,包括电化学电解池系统、第一反射飞行时间质谱和第二反射飞行时间质谱,所述电化学电解池系统通过真空系统与第一反射飞行时间质谱和第二反射飞行时间质谱连接;所述电化学电解池系统包括电解池、阴极电解液循环单元以及阳极电解液循环单元。该系统提供了一套全新的质谱检测体系,具有秒级别时间分辨率以及不需要去卷积的数据处理过程,同时可以准确追踪铜电极上电催化CO<subgt;2</subgt;还原的实时反应物消耗速率及九种产物生成速率的变化趋势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳中和测试,尤其涉及一种原位电化学紫外光电离飞行时间质谱系统


技术介绍

1、利用可再生能源发电将温室气体co2还原(co2rr)为碳基燃料和高附加值化学品被认为是关闭人为碳循环的一种有希望的方式,为了加快co2rr技术的发展,需要解决相对较低的能源效率和较差的反应选择性等主要障碍。

2、该技术发展的主要挑战来自于负电位下析氢反应的激烈竞争,以及质子-电子协同转移步骤缓慢的反应动力学。此外,随着电位的负扫,质子和反应物co2在阴极表面持续消耗,会出现显著的浓差极化,这在很大程度上限制了电催化co2转化率。值得注意的是,上述所有挑战都涉及阴极附近的电极-电解质界面及扩散层内物质分布随着电位变化情况,如何对微环境进行监测并进行优化是更深层次的核心问题。

3、针对产物分析,气相色谱和核磁共振是最常用的定量分析技术,但是受限于其柱分离时间,只能分析平均化的产物效率,难以提供co2rr反应中近电极表面物种随电位、电流激励而快速演变的时间分辨信息,亟需发展高灵敏度的原位表征方法和原位测试系统,实时监测co2rr反应物和产物的动态演本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原位电化学紫外光电离飞行时间质谱系统,其特征在于,包括电化学电解池系统、第一反射飞行时间质谱和第二反射飞行时间质谱,所述电化学电解池系统通过真空系统与第一反射飞行时间质谱和第二反射飞行时间质谱连接;

2.根据权利要求1所述的原位电化学紫外光电离飞行时间质谱系统,其特征在于,阴极电解液循环单元和阳极电解液循环单元的循环流速均设置为128mL min-1。

3.根据权利要求2所述的原位电化学紫外光电离飞行时间质谱系统,其特征在于,所述阴极电解液循环单元包括阴极循环泵、阴极电解液储液罐和吹扫单元,所述阴极循环泵的进液口与阴极电解液储液罐连接,所述阴极循环泵的出液...

【技术特征摘要】

1.一种原位电化学紫外光电离飞行时间质谱系统,其特征在于,包括电化学电解池系统、第一反射飞行时间质谱和第二反射飞行时间质谱,所述电化学电解池系统通过真空系统与第一反射飞行时间质谱和第二反射飞行时间质谱连接;

2.根据权利要求1所述的原位电化学紫外光电离飞行时间质谱系统,其特征在于,阴极电解液循环单元和阳极电解液循环单元的循环流速均设置为128ml min-1。

3.根据权利要求2所述的原位电化学紫外光电离飞行时间质谱系统,其特征在于,所述阴极电解液循环单元包括阴极循环泵、阴极电解液储液罐和吹扫单元,所述阴极循环泵的进液口与阴极电解液储液罐连接,所述阴极循环泵的出液口与电解池中的阴极电解液入口连接,且电解池的阴极电解液出口与阴极电解液储液罐连接,所述吹扫单元与阴极电解液储液罐连接,用于将阴极电解液储液罐中的气体吹入第二反射飞行时间质谱中。

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋昆叶可
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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