[发明专利]一种电催化原位穆斯堡尔谱样品池及应用

说明书

本申请公开了一种电催化原位穆斯堡尔谱样品池及应用；所述电催化原位穆斯堡尔谱样品池包括质子交换膜、工作电极池腔体、对电极池腔体；所述工作电极池腔体与所述对电极池池腔体水平固定连接；所述工作电极池腔体与所述对电极池池腔体相连的腔壁上设有通孔；所述通孔处设有凹型槽，所述质子交换膜位于凹型槽内。工作电极垂直于放射源。由于放置放射源的位置不同，设计了两种不同朝向的样品池。该电解池可避免对电极析氧反应所带来的干扰，能更好的获取催化剂的真实反应状态；适用于不同元素(Fe/Sn)的穆斯堡尔谱装置；也可以应用于不同的电催化反应(CO₂/N₂还原反应)。

技术领域

本申请涉及一种电催化原位穆斯堡尔谱样品池及应用，属于电化学催化技术领域。

背景技术

铁、锡基催化剂在电催化领域发挥着重要的作用，而多种高分辨谱学原位表征的引入，可以明确催化剂的真实结构，监测催化剂的动态反应过程，明晰催化反应机理，是指导开发具有高性能的催化剂的关键。其中，原位XAS是识别催化位点的电子结构和配位结构最重要技术之一。但是由于催化反应过程和多相催化剂体系的复杂性，原位XAS通常只能提供催化中心的结构和价态的平均信息。

穆斯堡尔谱的能量分辨率极高，可以定量的获取铁/锡基催化剂活性中心的配位结构，自旋态，价态等信息。利用原位穆斯堡尔谱的优势，可以监测催化剂的动态反应过程，优化反应路径，对高性能催化剂的开发有指导意义。

因此，合适的原位池的设计是至关重要的，所设计的原位池需要尽可能的还原催化剂的真实反应状态，并且减少对γ射线的削弱。

发明内容

本发明旨在提供一种H型电催化原位穆斯堡尔谱样品池，该原位池避免了阳极的析氧反应所带来的影响，适合不同朝向的光源以及不同元素(Fe/Sn),也适用于常温常压下的不同电催化反应(CO₂/N₂还原)。

本申请的一个方面，提供一种电催化原位穆斯堡尔谱样品池，所述电催化原位穆斯堡尔谱样品池包括质子交换膜、工作电极池腔体、对电极池腔体；

所述工作电极池腔体与所述对电极池池腔体水平固定连接；

所述工作电极池腔体与所述对电极池池腔体相连的腔壁上设有通孔；

所述通孔处设有凹型槽，所述质子交换膜位于凹型槽内。

可选地，所述电催化原位穆斯堡尔谱样品池还包括密封圈，位于所述凹型槽内，所述质子交换膜的两侧均由垫圈固定。

可选地，所述工作电极池腔体内设有电解液、工作电极、参比电极、导气管；

所述工作电极、参比电极、导气管均位于电解液的液面以下；

所述对电极池池腔体内设有电解液、对电极；

所述对电极位于电解液的液面以下。

所有电极均通过导线与电化学工作站相连接，工作电极中上部由导电铜胶带缠绕之后，再与电极夹相接。

可选地，所述工作电极池腔体包括上端盖I；所述上端盖I设有用于安装参比电极、对电极及导气管的多个通孔；

所述对电极池腔体包括上端盖II，所述上端盖II设有用于安装对电极的安装孔；

所述对电极池腔体外侧面开设有延伸至所述工作电极池腔体内侧面的通孔，用于固定对电极池腔体和工作电极池腔体；

或所述工作电极池腔体侧面开设有延伸至所述对电极池腔体内侧面的通孔，用于固定对电极池和工作电极池。

可选地，所述工作电极池或对电极池腔体侧面均开有带螺纹的通孔，并且通过螺纹以及配套螺钉将工作电极池与对电极池连接，