[實用新型]一種控溫式流動薄層和頻光譜電化學原位反應池

有效

• 申請號: 201420464160.7
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN204439523U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 杜浩;鄭詩禮;王中行;閻文藝;王學斌;王少娜;劉海泉;秦亞靈;張懿
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;天津市高仕睿聯科技有限公司
• 主分類號: G01N21/03
• 分類號: G01N21/03;G01N27/401
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技術領域

本發明涉及一種光學反應池，特別涉及一種控溫式流動薄層和頻光譜電化學原位反應池。

背景技術

和頻光譜(SFG)是一種非線性光學檢測技術，由一束波長可調諧的紅外激光與一束波長固定的可見激光在樣品表面發生同時同點交疊，從而產生一束頻率為二者之和的和頻信號。由于和頻信號為二階非線性光學響應，所以只有在中心對稱性被破壞的情況下才會產生。對于界面分子或原子層而言，其所受上下兩相作用力不同，導致中心對稱性被破壞，可產生和頻效應，而對于體相分子或原子而言，在電偶極近似處理條件下，其中心對稱性得以保持從而不具有二階非線性相應，對和頻信號無貢獻，故和頻光譜具有準單分子(原子)層的界面敏感性，只對界面層分子或原子敏感，界面之外的分子或原子對和頻信號無貢獻。由于能細致地反映出界面分子密度、分子結構及基團取向等重要信息，和頻光譜被廣泛應用于各種界面研究領域，包括納米顆粒表面、金屬表面、高分子聚合物表面、離子液體表面等，在催化、生物醫藥、電化學等領域正扮演越來越重要的角色。

在電化學體系中，電極/溶液界面是電化學反應的主要場所，反應物及溶劑分子在界面上的取向及結構將直接作用于界面區的電場分布及化學微觀環境，從而影響電化學反應的進行。鑒于此，對電極/溶液界面區組分結構及取向的研究成為了解電化學反應微觀機理，確定反應決速步的關鍵。而和頻光譜的準單分子層界面敏感性使其成為電極/溶液界面的理想技術手段。然而由于SFG技術中?采用可調諧的紅外激光，當其穿過溶液本體到達電極表面時，往往會被溶液吸收，從而給和頻信號的產生及檢測帶來困難。對此當前普遍采用薄層光譜反應池以盡可能減少溶液對紅外激光吸收，并通過對和頻信號進行放大來實現微弱信號檢測，提高檢測靈敏度。然而現有光譜反應池僅可用于常溫常壓研究，難以滿足多種多樣的現實應用需求，因此很有必要對其進行升級改造，拓展其應用領域。

發明內容

鑒于現有流動薄層光譜反應池的局限性，本實用新型的目的在于提供一種全新的控溫式流動薄層和頻光譜電化學原位反應池。該反應池可實現薄層流動樣品池厚度及溫度調節，可滿足大部分應用需求。

所述一種控溫式流動薄層和頻光譜電化學原位反應池，主要包括透光部件、電極密封部件、加熱保溫部件及密封部件，電極密封部件通過螺紋與外圍加熱保溫部件相連；

所述透光部件置于電極密封部件上部，主要由光學透鏡及密封蓋組成；

所述光學透鏡為平凸透鏡、平凸柱面透鏡或半球形平凸凸透鏡；

優選地，所述光學透鏡為半球形平凸凸透鏡，特別優選為附帶1-5mm外沿的半球形平凸凸透鏡，以便于透鏡的固定及裝置密封；

所述光學透鏡材質為石英或氟化鈣；

優選地，所述光學透鏡材質為石英，以盡可能減少光學窗口對紅外光的吸收；

所述密封蓋為聚四氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯材質；

優選地，所述密封蓋材質為聚四氟乙烯材質；

所述電極密封部件為反應池主體，是將參比電極、工作電極及對電極固定并密封于同一電極密封盤中；

優選地，所述參比電極、工作電極及對電極為筒狀、棒狀或絲狀，優選為棒?狀；

優選地，所述三電極材質為玻碳、石墨、金、銀或鉑材質，優選為鉑；

優選地，所述三電極排布方式為三角對稱、線形或同軸心，優選為三角對稱排布方式；

優選地，所述電極密封盤為方形、圓形、長方形或三角形，優選為圓形；

優選地，所述電極密封盤材質為聚四氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯，優選為聚四氟乙烯材質；

所述電極密封圓盤通過螺紋形式與周圍加熱保溫部件連接，以杜絕漏液；

所述電極密封盤與光學透鏡間距離可通過調節電極密封盤與加熱保溫部件間螺紋來調節，使得二者之間形成溶液薄層，以盡可能降低溶液對紅外激光吸收；

所述加熱保溫部件置于電極密封盤四周，二者通過螺紋實現連接；

優選地，所述加熱保溫部件為中空柱形或中空立方形空腔，優選為中空柱形空腔；

優選地，所述加熱保溫部件為聚四氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯，優選為聚四氟乙烯材質；

優選地，所述加熱介質水、甘油或導熱油；

所述密封部件為橡膠或聚四氟乙烯墊圈。