[发明专利]电化学池、电化学接口设备、参比电极及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电分析化学技术领域，更具体的，涉及电化学池、电化学接口设备、参比电极及制备方法。

背景技术

电化学和光谱学的结合诞生了光谱电化学技术。它是在一个电化学池内以电化学为激发信号，以光谱技术对电激发信号的响应进行监测的一种联用技术。

现有的光谱电化学技术多为透射式，主要实现方式为：将网栅电极(透明电极)作为工作电极置于电化学池的电解液中，在工作电极发生电化学反应的同时，入射光垂直穿过透明电极或从透明电极表面平行穿过其上层电解液，再运用适宜的光谱仪器采集分析上述透射光。

但是，在实施本发明创造时，发明人发现，上述光谱电化学技术采用的网栅电极(透明电极)并未形成产业化销售，需要设计者自行制作。而市售的普通工作电极由于为非透明电极，因此无法应用于在光谱电化学技术中。

同时，光谱仪器采集到的透射光几乎不包含工作电极表面的信息，因此，依靠现有的设备很难采集到工作电极表面的信息，更不用说工作电极表面的成像信息了。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例目的在于提供电化学池、电化学接口设备、参比电极及制备方法，以解决上述一系列问题。

一种电化学池，用于实现反射入射光，包括电极套以及整体形状呈长方体形的池体；

所述池体正中心设置有中心通孔，所述中心通孔一端设置有内螺纹；

所述池体对称设置有两个圆孔，所述两个圆孔与所述中心通孔相连通，并且，所述两个圆孔的轴线均与所述中心通孔的轴线相垂直；

所述电极套外壁上设置有与所述内螺纹相适配的外螺纹，所述电极套正中心设置有工作电极通孔。

一种参比电极，与上述的电化学池配套使用，包括：基底系统、管套和固定物质，所述基底系统包括银丝和导电铜棒，其中：

所述管套具有小口端和契合孔端；

所述导电铜棒的第一部分置于所述管套中，第二部分露于所述契合孔端外；

所述银丝内置于所述管套中，一端与所述第一部分固定连接，另一端呈螺旋状；

所述固定物质用于固定连接所述导电铜棒与所述管套的契合孔端，以及填充所述小口端。

一种电化学接口设备，包括上述的电化学池，以及上述的参比电极。

一种制备参比电极的制备方法，包括：

将Ag丝的一端绕成螺旋状，超声清洗干净；

采用恒电流方法在经过超声清洗的Ag丝上电镀一层AgCl；

按质量体积比1∶2.2分别称量尿素和甲醛，搅拌溶解后用稀KOH溶液调节pH值范围在8-9之间，在70-80℃下水浴搅拌加热聚合反应一小时，冷却至室温，加入质量分数20％的KCl，搅拌至分散溶解，得到脲醛树脂液；

将电镀有AgCl层的螺旋状银丝与所述导电铜棒固定连接以形成所述基底系统；

从所述契合孔端放入所述基底系统，并令所述导电铜棒的第二部分露于所述契合孔端外；

在所述脲醛树脂液中滴入稀盐酸并迅速搅拌，待脲醛树脂液温度升高时，将其从所述小口端注入，以契合好导电铜棒与所述契合孔端，以及将所述小口端填补充实。

由上可见，上述电极套可用于安放市售普通的工作电极，在装配时，工作电极安装在电极套的工作电极通孔中，电极套旋入池体的中心通孔，上述参比电极和对电极分别安装在电化学池池体的两个圆孔中。当装配好后，中心通孔与电极套之间形成一个圆柱形空心作为电解池，由于两个圆孔与中心通孔相连通，因此，上述参比电极和对电极可与电解池中的电解液相接触。

在实际工作时，可将入射光以一定角度从侧面照射在电极套中竖直放置的工作电极的表面上，经工作电极反射后，可被光谱仪器接收。由于经过工作电极反射，所以光谱仪器接受的光线包含工作电极表面的信息，从而解决了依靠现有的设备很难采集到工作电极表面的信息的问题。因此，本发明实施例提供的电化学池、电化学接口设备以及参比电极适用于现场电化学显微光谱成像分析。并且，同时实现了将市售的普通工作电极应用于在光谱电化学技术中的目的。

另外，由于所述池体对称设置的两个圆孔的轴线均与中心通孔的轴线相垂直，因此，在实际工作时，工作电极竖直放置，则参比电极和对电极需要水平放置。传统的参比电极均为内参液电极，体积较大，且需要竖直固定进行使用，这样传统的参比电极将无法与本发明实施例所提供的电化学池配套使用。而本发明实施例提供的参比电极为固态电极，因此可水平放置，从而可与本发明实施例所提供的电化学池配套使用。

附图说明

图1a-d为本发明实施例提供的池体结构图；

图2a-c为本发明实施例提供的电极套结构图；