CN102749283A - 电致变色测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
电致变色测试装置及测试方法，属于电致变色测试技术领域。它解决了现有电致变色测试装置存在的不易操作及有电位梯度的问题。装置的比色皿的端盖上开有两个矩形孔和一个圆孔，两个矩形孔沿端盖宽度方向开设，并对称分列于圆孔两侧，圆孔靠近端盖的一侧边缘，一个矩形孔中插入有工作电极，另一个矩形孔中插入有对电极，玻璃柱设置在比色皿内，并处于工作电极和对电极之间，塑料管插入到所述圆孔内，参比电极插入到该塑料管内；所述装置与任意紫外-可见-近红外测试仪器配套使用，用于测试电致变色材料的变色性能。本发明适用于电致变色材料电致变色性能的测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种电致变色测试装置及测试方法，属于电致变色测试技术领域。
背景技术
进入信息时代，有机电子学作为一门新兴的学科取得了迅猛的发展。有机电子学与有机化学、材料科学等学科相结合诞生出一批具有卓越光电性能的新型材料，此类新型材料涵盖了显示器材料、军事伪装材料、信息存储材料、传感材料以及智能材料等诸多领域。具有电致变色性能的聚合物的存在必将使显示和传感领域迸发出蓬勃的生命力，表现出突出的优越性和广阔的开发应用前景。目前电致变色材料在显示器、军事伪装等领域的广泛应用，已使其受到了越来越多的关注。研究电致变色测试装置的人也越来越多了。
现有对电致变色材料的测试需要在全暗的房间进行测试，是由于参比电极较大，将其直接插在测试池中，会导致机器盖不上盖，使得有杂光进入到光谱接收器上，因此无法得到确定的颜色变化信号，不利于实验操作。同时，现有测试仪还存在电位梯度的问题。
发明内容
本发明是为了解决现有电致变色测试装置存在的不易操作及有电位梯度的问题，提供一种电致变色测试装置及测试方法。
本发明所述电致变色测试装置，它包括工作电极、对电极和参比电极，它还包括比色皿、玻璃柱和塑料管，
比色皿的端盖上开有两个矩形孔和一个圆孔，两个矩形孔沿端盖宽度方向开设，并对称分列于圆孔两侧，所述圆孔靠近端盖的一侧边缘，
一个矩形孔中插入有工作电极，另一个矩形孔中插入有对电极，玻璃柱设置在比色皿内，并处于工作电极和对电极之间，塑料管插入到所述圆孔内，参比电极插入到该塑料管内。
对电极为由铂丝制成的矩形框电极或铂网电极。
工作电极为由导电玻璃制成的矩形电极片。
参比电极为饱和Ag/AgCl电极或饱和甘汞电极。
基于上述电致变色测试装置的电致变色测试方法，它包括以下步骤：
步骤一：将比色皿内装入适量的测试液，使工作电极的末端和对电极的末端均浸入到测试液内；同时使参比电极的末端浸入到塑料管内的测试液中；
步骤二：将要测试的电致变色材料涂覆在工作电极上；
步骤三：将所述电致变色测试装置置放于紫外-可见-近红外测试仪内，并分别给三个电极供电；
步骤四：将紫外-可见-近红外光源放置于紫外-可见-近红外测试仪内，所述紫外-可见-近红外光源发射的光照射在工作电极位于对比色皿内的部分，采用光谱接收仪器接收经工作电极透射的光；
步骤五：通过光谱接收仪器接收到的透射光的光谱来确定电致变色材料的变色性能。
本发明的优点是：本发明装置可与任意紫外-可见-近红外测试仪器配套使用，易于操作，并且能够降低电位梯度。
本发明采用塑料软管将参比电极的端部与比色皿内的测试液连接，不影响对测试仪器上盖盖严，因此能有效地避免杂光进入到测试仓中。对电极采用铂丝制成矩形框电极或铂网电极，能够有效的降低电位梯度的影响，避免了采用单根丝或铂片作为对电极造成的电场分布不均的现象。玻璃柱起到了隔离对电极和工作电极的目的，能够防止它们之间接触，造成短路现象，进而损坏测试装置。玻璃柱易于制备并且不发生电化学腐蚀。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明在测试过程中的示意图，图中，7为紫外-可见-近红外测试仪，8为紫外-可见-近红外光源，9为光谱接收仪器，10为供电电源或电化学仪。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述电致变色测试装置，它包括工作电极1、对电极2和参比电极3，它还包括比色皿4、玻璃柱5和塑料管6，
比色皿4的端盖上开有两个矩形孔和一个圆孔，两个矩形孔沿端盖宽度方向开设，并对称分列于圆孔两侧，所述圆孔靠近端盖的一侧边缘，
一个矩形孔中插入有工作电极1，另一个矩形孔中插入有对电极2，玻璃柱5设置在比色皿4内，并处于工作电极1和对电极2之间，塑料管6插入到所述圆孔内，参比电极3插入到该塑料管6内。
本实施方式中，使用的比色皿4为标准的比色皿。玻璃柱5是为了起到隔离工作电极1和对电极2的作用。塑料管6需要选择耐腐蚀的软管，以防被比色皿4内测试液腐蚀。
具体实施方式二：本实施方式为对实施方式一的进一步说明，对电极2为由铂丝制成的矩形框电极或铂网电极。
对电极2的矩形尺寸可以为：长50mm，宽9mm。将对电极2制成矩形或网状，是为了在电致变色的测试过程中，通过工作电极1的光能够不被遮挡，更好的通过。
具体实施方式三：本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，工作电极1为由导电玻璃制成的矩形电极片。
本实施方式中，工作电极1的尺寸可以为：长50mm，宽5~8mm。
具体实施方式四：本实施方式为对实施方式一、二或三的进一步说明，参比电极3为饱和Ag/AgCl电极或饱和甘汞电极。
具体实施方式五：下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式为基于实施方式一所述电致变色测试装置的电致变色测试方法，它包括以下步骤：
步骤一：将比色皿4内装入适量的测试液，使工作电极1的末端和对电极2的末端均浸入到测试液内；同时使参比电极3的末端浸入到塑料管6内的测试液中；
步骤二：将要测试的电致变色材料涂覆在工作电极1上；
步骤三：将所述电致变色测试装置置放于紫外-可见-近红外测试仪内，并分别给三个电极供电；
步骤四：将紫外-可见-近红外光源放置于紫外-可见-近红外测试仪内，所述紫外-可见-近红外光源发射的光照射在工作电极1位于对比色皿4内的部分，采用光谱接收仪器接收经工作电极1透射的光；
步骤五：通过光谱接收仪器接收到的透射光的光谱来确定电致变色材料的变色性能。
本实施方式中，工作电极1置于接收紫外光的最前端，对电极2置于最后端，参比电极3处于工作电极1和对电极2之间，但靠近比色皿4侧壁的位置，这样参比电极3不会对经过工作电极1的光线造成阻挡，有利于光线更好的通过。
工作原理：工作电极1一经加电，其上涂覆的待测试材料变会变色，紫外-可见-近红外光源发射的光经过工作电极1和紫外-可见-近红外仪器后就会变弱，通过光谱接收仪器获得的光谱，即可判断电致变色物质的颜色的变化。
Claims (5)
1.一种电致变色测试装置，它包括工作电极（1）、对电极（2）和参比电极（3），其特征在于：它还包括比色皿（4）、玻璃柱（5）和塑料管（6），
比色皿（4）的端盖上开有两个矩形孔和一个圆孔，两个矩形孔沿端盖宽度方向开设，并对称分列于圆孔两侧，所述圆孔靠近端盖的一侧边缘，
一个矩形孔中插入有工作电极（1），另一个矩形孔中插入有对电极（2），玻璃柱（5）设置在比色皿（4）内，并处于工作电极（1）和对电极（2）之间，塑料管（6）插入到所述圆孔内，参比电极（3）插入到该塑料管（6）内。
2.根据权利要求1所述的电致变色测试装置，其特征在于：对电极（2）为由铂丝制成的矩形框电极或铂网电极。
3.根据权利要求1所述的电致变色测试装置，其特征在于：工作电极（1）为由导电玻璃制成的矩形电极片。
4.根据权利要求1所述的电致变色测试装置，其特征在于：参比电极（3）为饱和Ag/AgCl电极或饱和甘汞电极。
5.一种基于权利要求1所述电致变色测试装置的电致变色测试方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一：将比色皿（4）内装入适量的测试液，使工作电极（1）的末端和对电极（2）的末端均浸入到测试液内；同时使参比电极（3）的末端浸入到塑料管（6）内的测试液中；
步骤二：将要测试的电致变色材料涂覆在工作电极（1）上；
步骤三：将所述电致变色测试装置置放于紫外-可见-近红外测试仪内，并分别给三个电极供电；
步骤四：将紫外-可见-近红外光源放置于紫外-可见-近红外测试仪内，所述紫外-可见-近红外光源发射的光照射在工作电极（1）位于对比色皿（4）内的部分，采用光谱接收仪器接收经工作电极（1）透射的光；
步骤五：通过光谱接收仪器接收到的透射光的光谱来确定电致变色材料的变色性能。
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