[發明專利]燃料電池催化層中催化劑的同步輻射原位測試裝置

有效

• 申請號: 201811051414.1
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109470725B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 章俊良;蔣芳玲;朱鳳鵑;羅柳軒;吳愛明;王超
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N23/085
• 分類號: G01N23/085;G01N23/223
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種燃料電池催化層中催化劑的同步輻射原位測試裝置，其特征在于，包括同步輻射光源（1）、前電離室、原位池以及后電離室或熒光探測器（7）；

X射線從同步輻射光源（1）射出經前電離室、原位池射至后電離室或熒光探測器（7）上；

所述原位池包括工作電極側部、輔助電極側部；

所述工作電極側部通過通孔機構、連接件（15）與輔助電極側部相連接；

所述工作電極側部包括工作電極側緊固端板（11）、工作電極側絕緣支撐板（12）；

所述通孔機構包括工作電極側通孔（36）；

所述工作電極側緊固端板（11）的一側、工作電極側絕緣支撐板（12）的一側之間設置有工作電極側密封墊（17）；

所述工作電極側緊固端板（11）的一側、工作電極側絕緣支撐板（12）的一側均設置有位置相對應的工作電極側通孔（36）；

所述工作電極側通孔（36）構成連接件（15）的安裝孔；

所述工作電極絕緣支撐板（12）設置有工作電極側的電解液通孔（26）；

所述工作電極側的電解液 通孔（26）的開口位置位于工作電極側絕緣支撐板（12）的頂端；

所述輔助電極側部包括輔助電極側絕緣支撐板（13）；

所述輔助電極側絕緣支撐板（13）設置有輔助電極側的電解液注射孔（30）和參比電極放置通孔（31）；

所述輔助電極側的電解液注射孔（30）和參比電極放置通孔（31）的開口位置位于輔助電極側絕緣支撐板（13）的頂端；

所述輔助電極側的電解液注射孔（30）和參比電極放置通孔（31）的尾部出口位置（32）均位于輔助電極側絕緣支撐板（13）的一側的輔助電極側絕緣支撐板凹槽（28）內；

所述輔助電極側部還包括輔助電極側緊固端板（14）；

所述通孔機構包括輔助電極側通孔（37）；

所述輔助電極側緊固端板（14）的一側、輔助電極側絕緣支撐板（13）的一側均設置有位置相對應的輔助電極側通孔（37）；

所述輔助電極側通孔（37）的位置與所述通孔機構的工作電極側通孔（36）的位置相對應；

所述工作電極側部通過連接件（15）穿過安裝孔與輔助電極側部相連接；

所述工作電極側緊固端板（11）的中部、工作電極側絕緣支撐板（12）的一側中部均設置有工作電極側絕緣支撐板凹槽（24）；

所述工作電極側部的數量為多個；

相鄰兩個所述工作電極側緊固端板（11）的中部之間的工作電極側絕緣支撐板凹槽（24）相對設置；

多個所述工作電極側絕緣支撐板凹槽（24）構成工作電極側的光學組件容納空間；

所述輔助電極側緊固端板（14）的中部設置有輔助電極側絕緣支撐板凹槽（28）；

所述輔助電極側絕緣支撐板（13）的另一側中部設置有輔助電極側絕緣支撐板凹槽（28）；

所述輔助電極側部的數量為多個；

相鄰兩個所述輔助電極側絕緣支撐板（13）的另一側中部之間的輔助電極側絕緣支撐板凹槽（28）相對設置；

相鄰兩個輔助電極側緊固端板（14）的中部設置有輔助電極側絕緣支撐板凹槽（28）相對設置；

多個所述輔助電極側絕緣支撐板凹槽（28）構成輔助電極側的光學組件容納空間；

所述輔助電極側的光學組件容納空間的位置與所述工作電極側部的工作電極側的光學組件容納空間的位置相對設置；

所述輔助電極側的光學組件包括輔助電極側金屬集流板（19）、輔助電極側密封墊（18）；

膜電極（20）的另一側、所述輔助電極側金屬集流板（19）、輔助電極側密封墊（18）依次設置在輔助電極側的光學組件容納空間內；

所述輔助電極側金屬集流板（19）、工作電極側金屬集流板（21）均設置有外接通孔；

所述輔助電極側的光學組件的中部與工作電極側的光學組件的中部均設置有通孔部（34）；其中，所述工作電極側的光學組件的中部中的透X射線薄膜（16）的中部未設置通孔部（34），輔助電極側沒有透X射線薄膜，只是輔助電極側絕緣支撐板未設置通孔部（34）；

所述工作電極側緊固端板（11）的一側的中部、工作電極側絕緣支撐板（12）的一側的中部、所述輔助電極側緊固端板（14）的一側的中部均設置有通孔部（34）；

X射線從同步輻射光源（1）射出經前電離室、原位池射的所述通孔部（34）至后電離室或熒光探測器（7）上；

利用原位池中間的凹槽作為檢測窗口檢測工作電極Pt/C催化劑Pt的XAFS信號，所述檢測窗口同時滿足在透射和熒光模式下測試，而且檢測窗口的厚度和材質需要避免對X射線產生吸收，以此確保收集的XAFS數據信號的完整性、準確性以及可靠性；

所述中間的凹槽是指工作電極側絕緣支撐板凹槽（24）、工作電極側絕緣支撐板X射線透過窗口（25）、輔助電極側絕緣支撐板凹槽（28）以及輔助電極側絕緣支撐板X射線透過窗口（29）。