[發明專利]利用紫外線在溶液中單體金屬表面形成電勢差的方法

在審

• 申請號: 201610489964.6
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN107541727A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 張連峰;張金松;宛如意;威廉.A.安德森
• 申請（專利權）人: 深圳市水務科技有限公司
• 主分類號: C23C26/00
• 分類號: C23C26/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光電化學領域，特別涉及一種利用紫外線在溶液中單體金屬表面形成電勢差的方法。

背景技術

雙極電極(bipolar electrode，BPE)是一種導電材料，即使在沒有直接的歐姆接觸情況下在材料的端點(桿)發生電化學反應。更具體的說，雙極電極(BPE)材料浸沒在電解液中，向電解液中施加足夠的電壓，雙極電極(BPE)材料上產生電位差，這將驅動氧化還原反應。由于沒有直接電性連接從而激發氧化還原反應，大陣列的電極可以被單一直流電源甚至一組電池驅動。雙極電極(BPE)具有無線連接的特性也使得它可以用于電性合成和篩選具有各式各樣應用的新材料，雙電極化學產生移動電極，在溶液中能夠自由移動。雙極電化學技術在反應催化、新材料等多個領域具有廣泛運用前景，特別是納米材料層面，微小顆粒電學研究。

但是，現有技術中，由于是將電場置于水等溶液中，然后將單體金屬放入水等溶液中的電場，從而在單體金屬表面形成電勢差，這種方法的電場電極會誘發水分解或者其他氧化還原反應，從而產生氣泡，氣泡對電勢差造成干擾。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種利用紫外線在溶液中單體金屬表面形成電勢差的方法，能夠在單體金屬表面形成不同電勢差，并且避免水中氣泡帶來的干擾。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種利用紫外線在溶液中單體金屬表面形成電勢差的方法，包括以下步驟：

S1、將單體金屬浸沒在溶液中；

S2、利用紫外燈照射溶液中的單體金屬，在單體金屬表面形成電勢差。

進一步的，單體金屬是由單一金屬材料或金屬合金構成的結構，可以是顆粒、絲、板等等。

進一步的，紫外燈發出的紫外線波長為全波段(10nm-400nm)。紫外線的波長與能量成反比，到達單體金屬表面的紫外線強度與距離成反比，這決定了單體金屬表面產生的電勢差的大小，紫外線的波長越短、紫外燈距離單體金屬越近，單體金屬表面產生的電勢差越大。

進一步的，紫外燈的紫外線波長為185nm或254nm。以現有的紫外線燈技術，常用的是185nm以及254nm，相同功率的條件下，上述兩種紫外線燈最容易獲得。

進一步的，溶液只要是導電的電解質溶液即可，不局限于水。

進一步的，紫外燈照射到單體金屬表面的紫外線強度大于100微瓦/cm²。

原理說明：

紫外線光子能夠破壞在溶液中單體金屬表面形成的雙電層，單一金屬或者合金是本發明的對象物體材料。

電勢差是由于紫外線光子破壞了單一金屬或合金在溶液中表面形成的雙電層。理論上，即使微小能量(波長較長)的紫外線，低強度(距離較遠)的紫外線照射都會誘發電勢變化。當紫外線強度大于100微瓦/cm²(254nm以下波長)，可以用精度為0.01微伏的伏特計測量到電勢差變化。

采用上述技術方案，由于采用紫外線直接照射水中的單體金屬表面，使得在單體金屬表面形成電勢差，這對于不能采用歐姆接觸進行電連接時，如金屬顆粒，或者其他一些金屬表面需要形成電勢差作為反應條件的，利用紫外線照射，條件簡單，易于實現。

附圖說明

圖1為本發明的一種利用紫外線在溶液中單體金屬表面形成電勢差的方法流程圖；

圖2為本發明中的電勢差檢測裝置結構圖；

圖3為測量結果趨勢圖；

圖中，1-反應容器，2-水，3-安裝支板，4-紫外燈，5-第一擋光板，6-第二擋光板，7-上鎳絲圈，8-下鎳絲圈，9-鎳絲，10-伏特儀。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發明，但并不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，一種利用紫外線在溶液中單體金屬表面形成電勢差的方法，包括以下步驟：

S1、將單體金屬浸沒在溶液中；

S2、利用紫外燈照射溶液中的單體金屬，在單體金屬表面形成電勢差。

其中，單體金屬是由單一金屬或金屬合金材料構成的結構，可以是顆粒、絲、板等等。