[發明專利]旋轉超冷電極及其制造方法、過冷溶液制備方法

有效

• 申請號: 201510588760.3
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105135745B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 孫建軍;楊森;黃宗雄
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種旋轉超冷電極，其特征在于：包括一導電電極及一電機，所述導電電極通過電機連接軸與電機連接，以使得電機能夠帶動導電電極旋轉保證導電電極能夠在表面溫度低于零度時不結冰，形成旋轉超冷電極；所述導電電極包括導熱導電棒及至少一個半導體元件，所述半導體元件被夾持于所述電機連接軸上，所述導熱導電棒被夾持于所述半導體元件中間，且所述導熱導電棒長于所述半導體元件，以使得導熱導電棒的下端伸出半導體元件；所述導電電極通過半導體元件的制冷片制冷或通過制冷劑制冷；所述電機轉速為100轉每分鐘至3000轉每分鐘。

2.根據權利要求1所述的旋轉超冷電極，其特征在于：所述導熱導電棒與半導體元件的上端通過過孔導電滑環與電化學工作站連接，所述導熱導電棒的下端置于待測溶液中。

3.根據權利要求1至2任意一項所述的旋轉超冷電極，其特征在于：所述半導體元件由對稱的兩片或多片半導體制冷片組成。

4.根據權利要求1至2任意一項所述的旋轉超冷電極，其特征在于：所述導熱導電棒的直徑為1毫米至10毫米范圍之間。

5.根據權利要求1至2任意一項所述的旋轉超冷電極，其特征在于：所述導熱導電棒的材料為碳質材料、包括金、鉑、銀、銅的金屬或合金。

6.一種旋轉超冷電極的制造方法，其特征在于：包括如下步驟，

S1：將至少兩個半導體制冷片對稱放置，構成半導體元件，還提供一長于半導體制冷片的導熱導電棒，所述導熱導電棒的上部被壓成薄片狀并夾持于至少兩個對稱放置的半導體制冷片之間，所述導熱導電棒的下端伸出半導體制冷片；

S2：提供一連接軸，所述連接軸上端與電機軸連接，所述連接軸下端挖成空腔，以夾持半導體制冷片及其夾持的導熱導電棒；

S3：將過孔導電滑環套于連接軸上，且所述過孔導電滑環的下端轉子導線連接半導體制冷片及導熱導電棒，過孔導電滑環的上端定子導線連接電化學工作站及直流電源；

S4：將導熱導電棒的下端伸入待測溶液中，通過電機帶動半導體制冷片及導熱導電棒旋轉，形成旋轉電極，并通過對半導體制冷片施加電流，使得溫度降低至低于溶液冰點并穩定一段時間。

7.根據權利要求6所述的一種旋轉超冷電極的制造方法，其特征在于：所述半導體制冷片與導熱導電棒通過環氧樹脂膠固定。

8.一種基于權利要求1所述旋轉超冷電極的過冷溶液制備方法，其特征在于：包括如下步驟，

（1）將導熱導電棒的下端伸入待測溶液中，通過電機帶動半導體元件及導熱導電棒旋轉；

（2）由于導熱導電棒與半導體元件之間進行熱交換，通過對半導體元件施加不同方向的電流及改變電流的大小來調節電極表面溫度，使其低于溶液冰點獲得過冷溶液，并且穩定一段工作所需時間。