CN205295504U - 一种光助阳极电沉积装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光助阳极电沉积装置，包括电解池、工作电极和辅助电极，电解池包括工作电极室和辅助电极室，工作电极倾斜地安装在工作电极室，其电极头垂直工作电极的电极杆放置，成L型，短边电极头朝上，工作电极室上方安装有光源系统，中部通过连接管连接到辅助电极室，光源系统光线正对电极头，连接管上设置有砂芯片，辅助电极室中安装有辅助电极。本实用新型通过倾斜安装的工作电极，将电极头和光源系统正对，能够大大提高正对照射面积，快速地提高电沉积效率，减少试验时间，节省能源和成本，有效解决了现有技术存在的接触光不充分、电沉积效率慢的问题，本实用新型还具有结构简单、价格便宜、使用操作维护方便的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电沉积装置，具体地说是一种光助阳极电沉积装置。
背景技术
CeO2及其固溶体具有较强的储存和释放氧能力（Oxygenstorge-releasecapacity）以及良好的高温离子导电率等特性，在汽车尾气处理、光催化、紫外吸收、抛光材料等诸多领域具有广阔的应用前景。同时，由于CeO2薄膜具有优良的自修复特性，是目前国内外公认的具有优良耐蚀性能的高毒性Cr(VI)转化膜的主要替代品，在多种金属防护领域具有潜在的广阔应用前景。迄今为止，国内外研究主要集中在CeO2薄膜的阴极电沉积工艺、机理及结构和性能的表征；一般认为CeO2薄膜的阴极电沉积过程遵循JayA.Switzer提出的所谓“碱化电沉积机理”。该机理认为，阴极表面pH值升高并导致Ce(OH)3的形成，随后Ce3+在介质中氧化性物质的作用下氧化生成CeO2。因而阴极电沉积得到的CeO2薄膜中夹杂有较高含量的Ce2O3和Ce的羟基化物，且薄膜表面Ce(IV)含量高、与基体接合处Ce3+含量高。阳极电沉积可以将阳极表面的Ce3+离子直接电氧化为纳米结构CeO2薄膜。然而，通过阳极电沉积技术所获得的CeO2薄膜的厚度一般较薄，其主要原因在于CeO2的导电性能较低。众所周知，CeO2是常见的半导体材料，在一定波长（能量）的紫外光照射下，CeO2低价带的电子可以通过吸收进入价带轨道的光子后获得一定能量，部分高能量电子能够穿越禁带跃迁到导带，跃迁到导带的电子在原本所在价带上将留下相应的空穴，形成光生电子-空穴对，从而可以大幅度提高CeO2薄膜的导电性能、实现其连续电沉积生长，达到提高薄膜厚度的目的。此外，电沉积工艺参数（沉积电位、沉积温度、镀液pH值、镀液充脱氧以及镀液中乙醇含量）对薄膜的结构和性能有重要的影响。
现有的电沉积设备如附图2所示，电解池中安装的工作电极的电极头的工作面不能够与光源系统正对，从而造成电极头的工作面不能够很好的接收光源光线，导致电解效率低，电解时间缓慢，大大影响电解沉积效率。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种光助阳极电沉积装置，光源系统正对工作电极的电极头，电极头的工作面能够充分接触光源光线，大大提高电解沉积效率，以解决现有技术中存在的问题。
本实用新型采取的技术方案为：一种光助阳极电沉积装置，包括电解池、工作电极和辅助电极，所述电解池包括工作电极室和辅助电极室，所述工作电极倾斜地安装在工作电极室，其电极头垂直工作电极的电极杆放置，成L型，短边电极头朝上，所述工作电极室上方安装有光源系统，中部通过连接管连接到辅助电极室，所述光源系统光线正对电极头，所述连接管上设置有砂芯片，所述辅助电极室中安装有辅助电极。
优选的，上述电解池放置到集热式恒温搅拌水浴锅中，便于控制实验温度。
优选的，上述工作电极和辅助电极连接到电化学综合测试仪，通过电化学综合测试仪，对沉积装置进行各类电压电流参数控制。
优选的，上述电解池还包括参比电极室，所述参比电极室通过盐桥连接到工作电极室，其上安装有参比电极，所述参比电极连接到电化学综合测试仪。
优选的，上述参比电极为饱和甘汞电极。
优选的，上述电极头可拆卸式地连接在电极杆上，通过可拆卸的电极头，方便更换不同的电极头，易于实现不同电沉积试验的制作，大大提高了设备的利用率，降低了试验设备购买成本。
优选的，上述光源系统采用CHF-XM-500W高压汞灯，并且安装有不同波长滤光片，通过不同波长的滤光片，能够试验设备对不同波长大小光源的需求，大大提高了设备的应用面，利用率更高，购买设备转换成本更低。
本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型通过倾斜安装的工作电极，将电极头和光源系统正对，能够大大提高正对照射面积，从而更加快速地提高电沉积效率，减少试验时间，节省能源和成本，有效解决了现有技术中工作电极的电极头不能够正对光源系统存在的接触光不充分、电沉积效率慢的问题，本实用新型还具有结构简单、价格便宜、使用操作维护方便的特点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为现有电沉积装置结构示意图；
图3为本实用新型的辅助支架机构示意图；
图4为本实用新型的工作电极结构示意图。
图中：1-电解池，2-工作电极，3-辅助电极，4-工作电极室，5-辅助电极室，6-连接管，7-砂芯片，8-电化学综合测试仪，9-盐桥，10-参比电极室，11-参比电极，12-光源系统，13-电极杆，14-电极头，15-计算机，16-支管，17-辅助支撑杆，18-铜导线，19-转接件，20-绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对实用新型进行进一步介绍。
实施例1：如图1~图4所示，一种光助阳极电沉积装置，包括电解池1、工作电极2和辅助电极3，所述电解池1包括工作电极室4和辅助电极室5，所述工作电极2倾斜地安装在工作电极室4，其电极头14垂直工作电极的电极杆13放置，成L型，短边电极头14朝上，所述工作电极室4上方安装有光源系统12，中部通过连接管6连接到辅助电极室5，所述光源系统12光线正对电极头14，所述连接管6上设置有砂芯片7，所述辅助电极室5中安装有辅助电极3。
优选的，上述电解池1放置到集热式恒温搅拌水浴锅中，便于控制实验温度。
优选的，上述工作电极2和辅助电极3连接到电化学综合测试仪8，通过电化学综合测试仪，对沉积装置进行各类电压电流参数控制，电化学综合测试仪8还连接到计算机15，通过计算机能够直观地了解所涉及参数，并且更方便控制。
优选的，上述电解池1还包括参比电极室10，所述参比电极室10通过盐桥9连接到工作电极室4，其上安装有参比电极11，所述参比电极11连接到电化学综合测试仪8。
优选的，上述参比电极11为饱和甘汞电极。
优选的，上述电极头14可拆卸式地连接在电极杆上，所述电极杆13内部设置有铜导线18连接电极头14；工作电极室4通过倾斜支管16安装工作电极2，所述支管16下设置有倒立V型辅助支撑杆17，所述辅助支撑杆17自由端向工作电极室4外侧倾斜，电极杆采用聚四氟乙烯材料进行绝缘，电极头14外包裹一层聚四氟乙烯材料绝缘层20，内采用台阶孔将电极头14嵌入进去，便于安装固定电极头14，只留下电极头14的工作面与电解液接触，铜导线18与电极头14通过转接件19连接，转接件19内设置有螺纹，便于与电极头可拆卸式连接，铜导线与转接件也通过螺纹连接，便于安装和制造。
优选的，上述光源系统12采用CHF-XM-500W高压汞灯，并且安装有不同波长滤光片，能够试验设备对不同波长大小光源的需求，大大提高了设备的应用面，利用率更高，购买设备转换成本更低。
优选的，上述工作电极2为沉积得到的CeO2薄膜，所述辅助电极3为大面积光亮Pt片（25×25mm）。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种光助阳极电沉积装置，其特征在于：包括电解池（1）、工作电极（2）和辅助电极（3），所述电解池（1）包括工作电极室（4）和辅助电极室（5），所述工作电极（2）倾斜地安装在工作电极室（4），其电极头（14）垂直工作电极的电极杆（13）放置，成L型，短边电极头（14）朝上，所述工作电极室（4）上方安装有光源系统（12），中部通过连接管（6）连接到辅助电极室（5），所述光源系统（12）光线正对电极头（14），所述连接管（6）上设置有砂芯片（7），所述辅助电极室（5）中安装有辅助电极（3）。
2.根据权利要求1所述的一种光助阳极电沉积装置，其特征在于：所述电解池（1）放置到集热式恒温搅拌水浴锅中。
3.根据权利要求1所述的一种光助阳极电沉积装置，其特征在于：所述工作电极（2）和辅助电极（3）连接到电化学综合测试仪（8）。
4.根据权利要求1所述的一种光助阳极电沉积装置，其特征在于：所述电解池（1）还包括参比电极室（10），所述参比电极室（10）通过盐桥（9）连接到工作电极室（4），其上安装有参比电极（11），所述参比电极（11）连接到电化学综合测试仪（8）。
5.根据权利要求4所述的一种光助阳极电沉积装置，其特征在于：所述参比电极（11）为饱和甘汞电极。
6.根据权利要求1所述的一种光助阳极电沉积装置，其特征在于：所述电极头（14）可拆卸式地连接在电极杆（13）上。
7.根据权利要求1所述的一种光助阳极电沉积装置，其特征在于：所述光源系统（12）采用CHF-XM-500W高压汞灯，并且安装有不同波长滤光片。
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| CN201620041547.0U CN205295504U (zh) | 2016-01-18 | 2016-01-18 | 一种光助阳极电沉积装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110644026A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-03 | 贵州民族大学 | 一种具有自修复特性的超疏水铝合金表面的制备方法 |
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2016
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| CN110644026A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-03 | 贵州民族大学 | 一种具有自修复特性的超疏水铝合金表面的制备方法 |
| CN110644026B (zh) * | 2019-10-30 | 2020-09-18 | 贵州民族大学 | 一种具有自修复特性的超疏水铝合金表面的制备方法 |
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