[实用新型]电极、容器、电化学沉积装置和X射线荧光光谱分析系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电化学沉积（Electrochemical Deposition）技术领域，涉及一种使用导电的碳基材料层的电极、碳基材料层的用途、固定有该电极的容器和使用该容器的电化学沉积装置，还涉及使用该电化学沉积装置的X射线荧光光谱分析（X-Ray Fluorescence，XRF）系统和用于分析液体中的金属元素含量的方法。

背景技术

为分析液体（例如水体）中的金属元素（例如Hg、Pb、Cd、As、Ni或Cr等）含量，其中一种常见方式是使用电化学沉积方法来进行。具体而言，通过电化学沉积将水体中的金属元素（通常以离子形式存在）电沉积在阴极电极上，然后采用X射线荧光光谱（X-Ray Fluorescence，XRF）分析方法检测分析阴极电极上的各种金属元素的量，从而分析出水体中的相应金属元素的含量或浓度。

目前，在电化学沉积过程中使用金属材料的阴极电极。但是，金属电极相对昂贵，且容易受待分析液体的酸性环境影响；并且，在XRF分析过程中，金属电极的金属基体会对被分析的电沉积的金属元素产生干扰或影响，导致被分析的金属元素的结果不准确，因此，存在所谓的“基底效应”问题。

此外，在电化学沉积过程中使用也存在使用导电合成金刚石材料作为阴极电极，同样，导电合成金刚石材料成本高、加工困难（例如需要为实现金刚石的导电特性而掺杂）。

实用新型内容

本实用新型的目标是公开一种解决方案，该解决方案消除或至少减轻现有技术方案中出现的如上所述的缺陷。本实用新型的目标也是实现下面的优点的一个或多个：

- 减小沉积有待测的金属元素的电极在XRF分析中所带来的“基底效应”问题；

- 减小在电化学沉积中用来附着待分析金属元素的阴极电极的成本；

- 有利于在电化学沉积中用来附着待分析金属元素的阴极电极实现一次性使用；

- 有利于操作简单地实现在电化学沉积中用来附着待分析金属元素的阴极电极；

- 有利于实现在线XRF分析，并提高XRF分析的准确度；

为实现以上目的或者其他目的，本实用新型提供以下技术方案。

按照本实用新型的第一方面，提供一种能够在电化学沉积中使用的电极，其中，所述电极为厚度大于或等于50纳米且小于或等于5毫米的导电的柔性碳基材料层，所述柔性碳基材料层用于在电化学沉积的过程中附着待分析液体中的待分析金属元素。本实用新型的柔性碳基材料层减小在针对其上附着的待分析金属元素进行的XRF分析中所带来的“基底效应”问题，并且实现成本低，可以作为一次性耗材使用，易于通过贴附操作等方式形成阴极电极。

根据本实用新型一实施例的电极，其中，所述柔性碳基材料层的厚度大于或等于0.05毫米且小于或等于0.1毫米。

按照本发明的第二方面，提供一种能够在电化学沉积中使用的容器，其用于容纳待分析液体，其中，在所述容器内部或在所述容器的部分壁上固定有能够在电化学沉积过程中用作阴极电极的按照本发明第一方面的电极。本实用新型的容器结构简单，易于实现。

根据本实用新型一实施例的电极，其中，所述柔性碳基材料层被贴附固定于所述容器的壁的内表面或外表面上。

根据本实用新型一实施例的电极，其中，所述柔性碳基材料层以薄膜形式被沉积固定于所述容器的壁的内表面上。

根据本实用新型一实施例的电极，其中，所述柔性碳基材料层固定在所述容器内部的电极载体上。

根据本实用新型一实施例的电极，其中，所述柔性碳基材料层借助于第一胶带或粘合剂贴附于所述容器的壁的内表面或外表面上。

根据本实用新型一实施例的电极，其中，所述柔性碳基材料层位于所述容器的壁的部分侧壁或部分底壁上。

根据本实用新型一实施例的电极，其中，所述柔性碳基材料层可拆卸地固定在所述容器内部或在所述容器的部分壁上。

按照本实用新型的第三方面，提供一种电化学沉积装置，包括用于容纳待分析液体的容器，其中，在所述容器内部或在所述容器的部分壁上固定有作为阴极电极的导电的碳基材料层，所述碳基材料层用于在电化学沉积的过程中附着所述待分析液体中的待分析金属元素。本实用新型实施例的电化学沉积装置使用导电的碳基材料层作为阴极电极，减小沉积有待测的金属元素的电极在XRF分析中所带来的“基底效应”问题，尤其适用于在线XRF分析，并且在线XRF分析的准确度高；同时，碳基材料层的阴极电极易于低成本地实现，可以作为耗材一次性使用，这样也时XRF分析过程变得更简单。