CN113862739A - 一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，涉及电化学技术领域，为解决现有的电解槽在沉淀制取纳米线阵列状产物时无法保持阵列的整齐和完整性，容易得到偏移的阵列产物，且在对不同产物进行沉淀制取时无法自由更换电解质的问题。所述主槽体的内部设置有阴极室和阳极室，所述阴极室和阳极室之间安装有分离隔板，所述分离隔板的安装位置上设置有隔板安装槽，所述分离隔板的上端设置有提拉把，所述阴极室和阳极室的内部均设置有槽体内座，所述槽体内座的内部设置有沉淀槽，所述沉淀槽的两侧外壁上均设置有沉淀滑道，所述沉淀槽的内部安装有沉淀收集阵列板，所述阴极室和阳极室的内壁上均安装有托载板块。
Description
技术领域
本发明涉及电化学技术领域，具体为一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽。
背景技术
电化学是研究两类导体形成的带电界面现象及其上所发生的变化的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成，也可利用高压静电放电来实现，纳米线阵列是一维排成的一个整齐有序的结构，例如申请号为：200520071475.6，名为一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，特征是由立式圆筒状槽体、橡胶垫圈、圆片状阴极和底座自上而下依次叠接而成，所述立式圆筒状槽体的下部为带有内螺纹的接口，底座的上部为与槽体接口内螺纹相配合的外螺纹，底座上开有小孔，阴极导线经小孔穿过底座与置于底座上的圆片状阴极连接，镀有导电金属膜的氧化铝模板置于橡胶垫圈和底座上的阴极之间，阳极对准阴极正上方置于电镀液中。
上述该电解槽在沉淀制取纳米线阵列状产物时无法保持阵列的整齐和完整性，容易得到偏移的阵列产物，且在对不同产物进行沉淀制取时无法自由的更换电解质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，以解决上述背景技术中提出的现有的电解槽在沉淀制取纳米线阵列状产物时无法保持阵列的整齐和完整性，容易得到偏移的阵列产物，且在对不同产物进行沉淀制取时无法自由更换电解质的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，包括主槽体，所述主槽体的内部设置有阴极室和阳极室，所述阴极室和阳极室之间安装有分离隔板，所述分离隔板的安装位置上设置有隔板安装槽，所述分离隔板的上端设置有提拉把，所述阴极室和阳极室的内部均设置有槽体内座，所述槽体内座的内部设置有沉淀槽，所述沉淀槽的两侧外壁上均设置有沉淀滑道，所述沉淀槽的内部安装有沉淀收集阵列板，所述阴极室和阳极室的内壁上均安装有托载板块，所述托载板块的内部设置有托载穿孔，所述托载穿孔的内部安装有电极棒，所述主槽体的后端面上设置有两个延伸后座，所述延伸后座的上端设置有回流泵，两个所述延伸后座之间设置有承载圆罩，所述承载圆罩的内部设置有三个电解质装桶，所述承载圆罩的顶部设置有注液斗，注液斗通过两个回流接管与回流泵密封连接，所述主槽体的前端面上设置有两个直流电源。
优选的，三个所述电解质装桶的下方设置有三角托架，所述三角托架的内部设置有三个穿管口，穿管口与三角托架一体成型设置，所述电解质装桶的底部设置有出液底管，所述出液底管的下端安装有电解质投加管，电解质投加管贯穿穿管口并延伸至承载圆罩的外部。
优选的，所述三角托架的中心位置上设置有轴承座，三个所述电解质装桶的下端设置有分支连架，分支连架的三个分支杆分别与三个电解质装桶的底部焊接连接，所述分支连架的底部中心位置上设置有下接轴，下接轴与分支连架一体成型设置，分支连架通过下接轴与轴承座活动连接。
优选的，所述电解质装桶的内部设置有出液口，出液口与电解质装桶一体成型设置，所述出液口的内部设置有滤渣网，滤渣网与出液口机械密封连接。
优选的，所述主槽体的上端设置有两个悬架台，两个悬架台分别与阴极室和阳极室一一对应，所述悬架台的内部设置有悬架槽口，所述悬架槽口的内部设置有阵列摆放槽，悬架槽口和阵列摆放槽均与悬架台一体成型设置。
优选的，所述阵列摆放槽的内壁上设置有收纳内槽，收纳内槽与阵列摆放槽一体成型设置，所述收纳内槽的内部设置有两个硬质弹簧，两个所述硬质弹簧的一端设置有限位卡板，硬质弹簧的两端分别与收纳内槽的内壁和限位卡板固定连接。
优选的，所述托载板块的下端设置有两个内接板，内接板的内部设置有两个安装孔，安装孔与内接板一体成型设置，托载板块通过两个内接板与主槽体的内壁固定安装。
优选的，一个所述内接板的下端设置有竖直延伸板，竖直延伸板与内接板一体成型设置，所述竖直延伸板的内壁上设置有液位尺，液位尺与竖直延伸板一体成型设置。
优选的，所述电极棒的外壁上设置有限位环板，限位环板的尺寸大于托载穿孔的口径，所述电极棒的顶部设置有接电端头，限位环板和接电端头均与电极棒一体成型设置。
优选的，所述主槽体的下端设置有水平载板，水平载板与主槽体一体成型设置，所述水平载板和主槽体均为不锈钢材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在每个沉淀槽的内部均安装一个沉淀收集阵列板，然后将需要进行反应的物品主槽体的内部，然后将电极棒连接直流电源，反应所得的产物产生沉淀，沉淀通过沉淀滑道落入沉淀收集阵列板的内部以纳米线的形式排列，当需要检测沉淀物时，通过显微镜放大观察沉淀收集阵列板内部的沉淀物，沉淀物放大几万倍来看像鞋刷子上毛组成的阵列，避免了得到偏移阵列产物的问题。
2、反应结束后，两个回流泵分别对应阴极室和阳极室，将回流泵的抽液端上安装抽液管，抽液管的另一端插入阴极室和阳极室的内部，通过回流泵和回流管道将电解质溶液重新抽回并注入注液斗的内部，然后通过分支连架与轴承座的活动连接，使得三个电解质装桶可以旋转活动，回流电解质时，将倒出电解质的电解质装桶转动到注液斗的下方，使得回流的电解质可以流畅的注回电解质装桶的内部保存，以便于下一次的继续使用，避免了电解质的浪费。
3、选择阴极室和阳极室分别进行反应，三个电解质装桶的内部分别盛放装载水溶液电解质、熔融盐电解质和非水溶液电解质，阴极室溶液界面处进行还原反应，阳极室溶液界面处进行氧化反应，选择合适的电解质通过电解质投加管注入阴极室或阳极室的内部，达到可自由更换选择电解质的目的。
附图说明
图1为本发明的用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽整体结构示意图；
图2为本发明的主槽体内部结构示意图；
图3为本发明的托载板块结构示意图；
图4为本发明的承载圆罩内部结构示意图；
图5为本发明的电解质装桶与三角托架连接结构示意图；
图6为本发明的A部分结构放大示意图。
图中：1、主槽体；2、水平载板；3、阴极室；4、阳极室；5、悬架台；6、悬架槽口；7、阵列摆放槽；8、直流电源；9、托载板块；10、托载穿孔；11、电极棒；12、限位环板；13、接电端头；14、隔板安装槽；15、分离隔板；16、提拉把；17、延伸后座；18、回流泵；19、承载圆罩；20、注液斗；21、回流接管；22、槽体内座；23、沉淀槽；24、沉淀收集阵列板；25、沉淀滑道；26、内接板；27、安装孔；28、竖直延伸板；29、液位尺；30、电解质装桶；31、出液底管；32、三角托架；33、穿管口；34、分支连架；35、下接轴；36、轴承座；37、电解质投加管；38、出液口；39、滤渣网；40、收纳内槽；41、硬质弹簧；42、限位卡板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，包括主槽体1，主槽体1的内部设置有阴极室3和阳极室4，阴极室3和阳极室4之间安装有分离隔板15，分离隔板15的安装位置上设置有隔板安装槽14，分离隔板15的上端设置有提拉把16，阴极室3和阳极室4的内部均设置有槽体内座22，槽体内座22的内部设置有沉淀槽23，沉淀槽23的两侧外壁上均设置有沉淀滑道25，沉淀槽23的内部安装有沉淀收集阵列板24，阴极室3和阳极室4的内壁上均安装有托载板块9，托载板块9的内部设置有托载穿孔10，托载穿孔10的内部安装有电极棒11，主槽体1的后端面上设置有两个延伸后座17，延伸后座17的上端设置有回流泵18，两个延伸后座17之间设置有承载圆罩19，承载圆罩19的内部设置有三个电解质装桶30，承载圆罩19的顶部设置有注液斗20，注液斗20通过两个回流接管21与回流泵18密封连接，主槽体1的前端面上设置有两个直流电源8。
进一步，三个电解质装桶30的下方设置有三角托架32，三角托架32的内部设置有三个穿管口33，穿管口33与三角托架32一体成型设置，电解质装桶30的底部设置有出液底管31，出液底管31的下端安装有电解质投加管37，电解质投加管37贯穿穿管口33并延伸至承载圆罩19的外部，三个电解质装桶30的下方设置的三角托架32起到承载轴承座36的作用。
进一步，三角托架32的中心位置上设置有轴承座36，三个电解质装桶30的下端设置有分支连架34，分支连架34的三个分支杆分别与三个电解质装桶30的底部焊接连接，分支连架34的底部中心位置上设置有下接轴35，下接轴35与分支连架34一体成型设置，分支连架34通过下接轴35与轴承座36活动连接，三角托架32的中心位置上设置的轴承座36起到辅助分支连架34转动并带动三个电解质装桶30转动的作用。
进一步，电解质装桶30的内部设置有出液口38，出液口38与电解质装桶30一体成型设置，出液口38的内部设置有滤渣网39，滤渣网39与出液口38机械密封连接，电解质装桶30的内部设置的出液口38起到便于电解质装桶30底部出液的作用。
进一步，主槽体1的上端设置有两个悬架台5，两个悬架台5分别与阴极室3和阳极室4一一对应，悬架台5的内部设置有悬架槽口6，悬架槽口6的内部设置有阵列摆放槽7，悬架槽口6和阵列摆放槽7均与悬架台5一体成型设置，主槽体1的上端设置的两个悬架台5起到成尼姑在阵列摆放槽7的作用。
进一步，阵列摆放槽7的内壁上设置有收纳内槽40，收纳内槽40与阵列摆放槽7一体成型设置，收纳内槽40的内部设置有两个硬质弹簧41，两个硬质弹簧41的一端设置有限位卡板42，硬质弹簧41的两端分别与收纳内槽40的内壁和限位卡板42固定连接，阵列摆放槽7的内壁上设置的收纳内槽40起到承载硬质弹簧41和限位卡板42对沉淀收集阵列板24摆放限位的作用。
进一步，托载板块9的下端设置有两个内接板26，内接板26的内部设置有两个安装孔27，安装孔27与内接板26一体成型设置，托载板块9通过两个内接板26与主槽体1的内壁固定安装，托载板块9的下端设置的两个内接板26起到便于托载板块9安装到主槽体1内部的作用。
进一步，一个内接板26的下端设置有竖直延伸板28，竖直延伸板28与内接板26一体成型设置，竖直延伸板28的内壁上设置有液位尺29，液位尺29与竖直延伸板28一体成型设置，一个内接板26的下端设置的竖直延伸板28起到承载液位尺29的作用。
进一步，电极棒11的外壁上设置有限位环板12，限位环板12的尺寸大于托载穿孔10的口径，电极棒11的顶部设置有接电端头13，限位环板12和接电端头13均与电极棒11一体成型设置，电极棒11的外壁上设置的限位环板12起到便于电极棒11限位安装到托载穿孔10内部的作用。
进一步，主槽体1的下端设置有水平载板2，水平载板2与主槽体1一体成型设置，水平载板2和主槽体1均为不锈钢材质，主槽体1的下端设置的水平载板2起到支撑电解槽整体的作用。
工作原理：使用时，在每个沉淀槽23的内部均安装一个沉淀收集阵列板24，然后将需要进行反应的物品主槽体1的内部，选择阴极室3和阳极室4分别进行反应，三个电解质装桶30的内部分别盛放装载水溶液电解质、熔融盐电解质和非水溶液电解质，阴极室3溶液界面处进行还原反应，阳极室溶液界面处进行氧化反应，选择合适的电解质通过电解质投加管37注入阴极室3或阳极室4的内部，然后将电极棒11连接直流电源8，反应所得的产物产生沉淀，沉淀通过沉淀滑道25落入沉淀收集阵列板24的内部以纳米线的形式排列，避免了得到偏移阵列产物的问题，反应结束后，两个回流泵18分别对应阴极室3和阳极室4，将回流泵18的抽液端上安装抽液管，抽液管的另一端插入阴极室3和阳极室4的内部，通过回流泵18和回流管道21将电解质溶液重新抽回并注入注液斗20的内部，然后通过分支连架34与轴承座36的活动连接，使得三个电解质装桶30可以旋转活动，回流电解质时，将倒出电解质的电解质装桶30转动到注液斗20的下方，使得回流的电解质可以流畅的注回电解质装桶30的内部保存，以便于下一次的继续使用，避免了电解质的浪费，最后将沉淀槽23内部的承载有纳米线阵列沉淀产物的沉淀收集阵列板24取出，取出后放入阵列摆放槽7的内部收集，收集后硬质弹簧41带动限位卡板42顶出限位，当需要检测沉淀物时，通过显微镜放大观察沉淀收集阵列板24内部的沉淀物，沉淀物放大几万倍来看像鞋刷子上毛组成的阵列，也就是沉淀的纳米线阵列，完成用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽的使用工作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，包括主槽体(1)，其特征在于：所述主槽体(1)的内部设置有阴极室(3)和阳极室(4)，所述阴极室(3)和阳极室(4)之间安装有分离隔板(15)，所述分离隔板(15)的安装位置上设置有隔板安装槽(14)，所述分离隔板(15)的上端设置有提拉把(16)，所述阴极室(3)和阳极室(4)的内部均设置有槽体内座(22)，所述槽体内座(22)的内部设置有沉淀槽(23)，所述沉淀槽(23)的两侧外壁上均设置有沉淀滑道(25)，所述沉淀槽(23)的内部安装有沉淀收集阵列板(24)，所述阴极室(3)和阳极室(4)的内壁上均安装有托载板块(9)，所述托载板块(9)的内部设置有托载穿孔(10)，所述托载穿孔(10)的内部安装有电极棒(11)，所述主槽体(1)的后端面上设置有两个延伸后座(17)，所述延伸后座(17)的上端设置有回流泵(18)，两个所述延伸后座(17)之间设置有承载圆罩(19)，所述承载圆罩(19)的内部设置有三个电解质装桶(30)，所述承载圆罩(19)的顶部设置有注液斗(20)，注液斗(20)通过两个回流接管(21)与回流泵(18)密封连接，所述主槽体(1)的前端面上设置有两个直流电源(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，其特征在于：三个所述电解质装桶(30)的下方设置有三角托架(32)，所述三角托架(32)的内部设置有三个穿管口(33)，穿管口(33)与三角托架(32)一体成型设置，所述电解质装桶(30)的底部设置有出液底管(31)，所述出液底管(31)的下端安装有电解质投加管(37)，电解质投加管(37)贯穿穿管口(33)并延伸至承载圆罩(19)的外部。
3.根据权利要求2所述的一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，其特征在于：所述三角托架(32)的中心位置上设置有轴承座(36)，三个所述电解质装桶(30)的下端设置有分支连架(34)，分支连架(34)的三个分支杆分别与三个电解质装桶(30)的底部焊接连接，所述分支连架(34)的底部中心位置上设置有下接轴(35)，下接轴(35)与分支连架(34)一体成型设置，分支连架(34)通过下接轴(35)与轴承座(36)活动连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，其特征在于：所述电解质装桶(30)的内部设置有出液口(38)，出液口(38)与电解质装桶(30)一体成型设置，所述出液口(38)的内部设置有滤渣网(39)，滤渣网(39)与出液口(38)机械密封连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，其特征在于：所述主槽体(1)的上端设置有两个悬架台(5)，两个悬架台(5)分别与阴极室(3)和阳极室(4)一一对应，所述悬架台(5)的内部设置有悬架槽口(6)，所述悬架槽口(6)的内部设置有阵列摆放槽(7)，悬架槽口(6)和阵列摆放槽(7)均与悬架台(5)一体成型设置。
6.根据权利要求5所述的一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，其特征在于：所述阵列摆放槽(7)的内壁上设置有收纳内槽(40)，收纳内槽(40)与阵列摆放槽(7)一体成型设置，所述收纳内槽(40)的内部设置有两个硬质弹簧(41)，两个所述硬质弹簧(41)的一端设置有限位卡板(42)，硬质弹簧(41)的两端分别与收纳内槽(40)的内壁和限位卡板(42)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，其特征在于：所述托载板块(9)的下端设置有两个内接板(26)，内接板(26)的内部设置有两个安装孔(27)，安装孔(27)与内接板(26)一体成型设置，托载板块(9)通过两个内接板(26)与主槽体(1)的内壁固定安装。
8.根据权利要求7所述的一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，其特征在于：一个所述内接板(26)的下端设置有竖直延伸板(28)，竖直延伸板(28)与内接板(26)一体成型设置，所述竖直延伸板(28)的内壁上设置有液位尺(29)，液位尺(29)与竖直延伸板(28)一体成型设置。
9.根据权利要求1所述的一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，其特征在于：所述电极棒(11)的外壁上设置有限位环板(12)，限位环板(12)的尺寸大于托载穿孔(10)的口径，所述电极棒(11)的顶部设置有接电端头(13)，限位环板(12)和接电端头(13)均与电极棒(11)一体成型设置。
10.根据权利要求1所述的一种用于电化学沉积纳米线阵列的电解槽，其特征在于：所述主槽体(1)的下端设置有水平载板(2)，水平载板(2)与主槽体(1)一体成型设置，所述水平载板(2)和主槽体(1)均为不锈钢材质。
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|---|---|---|---|---|
| CN115124129A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-09-30 | 黄杰伟 | 一种具有防酸性气体挥发功能的废电池电解液处理设备 |
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