CN211785297U - 一种适用于薄膜电极的拉曼电解池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种适用于薄膜电极的拉曼电解池,壳体、金属座板、薄膜电极和盖体,壳体内设有上下贯通的腔体,壳体侧壁上间隔环向设有若干竖直通孔,金属座板的外周侧间隔设有若干安装孔,壳体通过锁紧螺栓固定安装于金属座板的上端面;薄膜电极的外周缘压紧固定于壳体与金属座板之间;盖体为管状结构,盖体下端密封固设有玻璃片,上端口设有水平向外延伸的环状翻边,环状翻边的外周缘密封扣合于腔体上端,环状翻边内侧设有两个电极安装孔。该拉曼电解池组装或拆卸方便,适用于各种厚度金属蒸镀薄膜类电极的拉曼电化学测试;盖体可以减缓电解液的蒸发,避免显微镜镜头直接接触腐蚀性电解液;结构设计简单合理,制备实施可行性高,实用性强。

Description

一种适用于薄膜电极的拉曼电解池
技术领域
本实用新型涉及一种拉曼电解池,具体涉及一种适用于薄膜电极的拉曼电解池。
背景技术
传统的电化学方法主要是测量电极电势或电流,得到的是电极界面宏观的平均信息,难以从分子结构的层面提供分子在表界面的行为。将紫外、红外和拉曼等分子光谱技术应用于电化学的现场研究,可以在分子水平上直接获的有关电极表面物种作用方式、吸附取向和覆盖度等信息。
拉曼光谱技术,特别是表面增强拉曼光谱技术具有受水的干扰小、极高的表面灵敏度等独特的优势,已被广泛作为一种研究电极/溶液界面电化学反应的理想工具。但是,目前使用的拉曼电解池多适用于固体结构的工作电极,例如,中国发明专利ZL201310346730.2,一种适用于拉曼光谱原位表征的光谱电解池,其工作电极为方便操作,被高分子树脂包裹、固化为圆柱状,工作电极背面焊接引出有金属导线,此类电解池并不适用于金属蒸镀薄膜类电极。因此,这就限制了薄膜类电极的应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,克服现有技术中存在的缺陷,提供一种适用于薄膜电极的拉曼电解池,组装或拆卸方便,适用于各种厚度金属蒸镀薄膜类电极的拉曼电化学测试;盖体可以减缓电解液的蒸发,同时避免显微镜镜头直接接触腐蚀性电解液,如果光谱仪配备有水浸物镜,盖体内还可以倒入适量去离子水用以提高光学信号采集;结构设计简单合理,制备实施可行性高,实用性强。
为实现上述目的,本实用新型的技术方案是设计一种适用于薄膜电极的拉曼电解池,包括壳体、金属座板、薄膜电极和盖体,所述壳体内部设有上下贯通的腔体,所述壳体的侧壁上间隔环向设有若干竖直通孔,所述金属座板的外周侧间隔设有若干安装孔,所述壳体通过锁紧螺栓固定安装于金属座板的上端面;所述薄膜电极的外周缘压紧固定于壳体的下端面与金属座板的上端面之间;所述盖体为管状结构,盖体的下端口密封固设有玻璃片,盖体的上端口设有水平向外延伸的环状翻边,所述环状翻边的外周缘密封扣合于所述壳体上腔体的上端口,环状翻边的内侧设有两个电极安装孔。
本实用新型拉曼电解池组装或拆卸方便,适用于各种厚度金属蒸镀薄膜类电极的拉曼电化学测试;盖体可以减缓电解液的蒸发,同时避免显微镜镜头直接接触腐蚀性电解液,如果光谱仪配备有水浸物镜,盖体内还可以倒入适量去离子水用以提高光学信号采集;结构设计简单合理,制备实施可行性高,实用性强。
优选的技术方案是,所述壳体的上端部内侧设有第一环向台阶,所述盖体上环状翻边的外周侧面设有弹性密封层,盖体的环状翻边密封卡固于壳体的第一环向台阶内。环状翻边的外周侧面上设有弹性密封层,一方面保证了盖体与壳体上第一环向台阶内周侧壁的卡接牢固性,另一方面保证了盖体与壳体上腔体之间的密封性,有效防止使用过程中腔体内的电解液蒸发溢出,保障了使用安全性。
为了确保壳体与金属座板的整体密封压紧效果,所述壳体的上端部外侧设有第二环向台阶,所述第二环向台阶的上端面铺设有垫圈,所述垫圈上间隔环向设有若干与所述壳体上竖直通孔相对应的安装孔,所述垫圈、壳体和金属座板通过锁紧螺栓紧固连接。垫圈使锁紧螺栓作用到壳体与金属座板上的压紧力得到均一,保证了壳体下端面与金属座板上端面间具有均匀的密封压紧效果,有效防止电解液外溢。
进一步优选的技术方案还有,所述壳体的下端部设有向腔体内部径向延伸的环向水平台,环向水平台的中心设有检测孔,所述检测孔与所述盖体上的玻璃片相对应。由于薄膜电极的尺寸不一,检测孔的尺寸较小,从而使各种面积尺寸的薄膜电极均能满足测试要求,即面积较小的薄膜电极即可满足测试需求,提高了该拉曼电解池的普适实用性。
进一步优选的技术方案还有,所述壳体上环向水平台的下端面设有与所述检测孔同轴心的环形限位槽,所述环形限位槽内设有O型圈,所述薄膜电极的外周缘密封压紧于O型圈和金属座板之间。O型圈对薄膜电极的外周缘起到柔性压紧密封效果,有效避免壳体下端面在压紧力作用下对薄膜电极的外周缘造成压伤损坏,同时保证了薄膜电极在壳体和金属座板间的密封压紧效果,防止电解液外溢。
进一步优选的技术方案还有,所述金属座板的下端面设有若干支腿,所述支腿为绝缘材质。绝缘材质的支腿可以将该拉曼电解池与工作台面间绝缘,保证了该拉曼电解池的使用安全性,例如可以防止工作台面带静电。
优选的技术方案还有,所述金属座板的材质为铜、铝、不锈钢中的一种;所述壳体和盖体为聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯中的一种,所述O型圈为丁腈橡胶、氟橡胶中的一种。
本实用新型的优点和有益效果在于:
1、本实用新型拉曼电解池组装或拆卸方便,适用于各种厚度金属蒸镀薄膜类电极的拉曼电化学测试;盖体可以减缓电解液的蒸发,同时避免显微镜镜头直接接触腐蚀性电解液,如果光谱仪配备有水浸物镜,盖体内还可以倒入适量去离子水用以提高光学信号采集;结构设计简单合理,制备实施可行性高,实用性强。
2、所述壳体的上端部内侧设有第一环向台阶,所述盖体上环状翻边的外周侧面设有弹性密封层,盖体的环状翻边密封卡固于壳体的第一环向台阶内。环状翻边的外周侧面上设有弹性密封层,一方面保证了盖体与壳体上第一环向台阶内周侧壁的卡接牢固性,另一方面保证了盖体与壳体上腔体之间的密封性,有效防止使用过程中腔体内的电解液蒸发溢出,保障了使用安全性。
3、垫圈使锁紧螺栓作用到壳体与金属座板上的压紧力得到均一,保证了壳体下端面与金属座板上端面间具有均匀的密封压紧效果,有效防止电解液外溢。
4、所述壳体的下端部设有向腔体内部径向延伸的环向水平台,环向水平台的中心设有检测孔,所述检测孔与所述盖体上的玻璃片相对应。由于薄膜电极的尺寸不一,检测孔的尺寸较小,从而使各种面积尺寸的薄膜电极均能满足测试要求,即面积较小的薄膜电极即可满足测试需求,提高了该拉曼电解池的普适实用性。
5、O型圈对薄膜电极的外周缘起到柔性压紧密封效果,有效避免壳体下端面在压紧力作用下对薄膜电极的外周缘造成压伤损坏,同时保证了薄膜电极在壳体和金属座板间的密封压紧效果,防止电解液外溢。
附图说明
图1是本实用新型一种适用于薄膜电极的拉曼电解池的剖视图;
图2是图1中处的局部放大图;
图3是壳体的剖视结构示意图;
图4是本实用新型一种适用于薄膜电极的拉曼电解池的俯视图。
图中:1、壳体;2、金属座板;3、薄膜电极;4、锁紧螺栓;5、垫圈;6、盖体;7、玻璃片;8、O型圈;9、支腿;1-1、腔体;1-2、环向水平台;1-3、检测孔;1-4、环形限位槽;1-5、竖直通孔;1-6、第一环向台阶;1-7、第二环向台阶;6-1、环状翻边;6-2、电极安装孔;6-3、弹性密封层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例
如图1~4所示,本实用新型是一种适用于薄膜电极3的拉曼电解池,包括壳体1、金属座板2、薄膜电极3和盖体6,所述壳体1内部设有上下贯通的腔体1-1,所述壳体1的侧壁上间隔环向设有若干竖直通孔1-5,所述金属座板2的外周侧间隔设有若干安装孔,所述壳体1通过锁紧螺栓4固定安装于金属座板2的上端面;所述薄膜电极3的外周缘压紧固定于壳体1的下端面与金属座板2的上端面之间;所述盖体6为管状结构,盖体6的下端口密封固设有玻璃片7,盖体6的上端口设有水平向外延伸的环状翻边6-1,所述环状翻边6-1的外周缘密封扣合于所述壳体1上腔体1-1的上端口,环状翻边6-1的内侧设有两个电极安装孔6-2。
作为优选,所述壳体1的上端部内侧设有第一环向台阶1-6,所述盖体6上环状翻边6-1的外周侧面设有弹性密封层6-3,盖体6的环状翻边6-1密封卡固于壳体1的第一环向台阶1-6内。
作为进一步优选,所述壳体1的上端部外侧设有第二环向台阶1-7,所述第二环向台阶1-7的上端面铺设有垫圈5,所述垫圈5上间隔环向设有若干与所述壳体1上竖直通孔1-5相对应的安装孔,所述垫圈5、壳体1和金属座板2通过锁紧螺栓4紧固连接。
作为进一步优选,所述壳体1的下端部设有向腔体1-1内部径向延伸的环向水平台1-2,环向水平台1-2的中心设有检测孔1-3,所述检测孔1-3与所述盖体6上的玻璃片7相对应。
作为进一步优选,所述壳体1上环向水平台1-2的下端面设有与所述检测孔1-3同轴心的环形限位槽1-4,所述环形限位槽1-4内设有O型圈8,所述薄膜电极3的外周缘密封压紧于O型圈8和金属座板2之间。
作为进一步优选,所述金属座板2的下端面设有若干支腿9,所述支腿9为绝缘材质。
作为进一步优选,所述金属座板2的材质为铜、铝、不锈钢中的一种;所述壳体1和盖体6为聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯中的一种,所述O型圈8为丁腈橡胶、氟橡胶中的一种。
本实用新型一种适用于薄膜电极的拉曼电解池的使用原理:
(一)组装,将薄膜电极3铺放于金属座板2上端面的中心位置;将O型圈8卡接于壳体1下端面的环形限位槽1-4内,然后将壳体1放置于金属座板2上,并使O型圈8位于薄膜电极3的外周缘上;将垫圈5放置于壳体1上端的第二环向台阶1-7上,并利用锁紧螺栓4将垫圈5、壳体1和金属座板2紧固连接;
(二)使用,光谱测试时首先将该拉曼电解池放置在显微镜平台上;向壳体1的腔体1-1内倒入适量电解液,将盖体6扣合于腔体1-1的上端,其中玻璃片7没入电解液中;将对电极和参比电极分别插入盖体6上的电极安装孔6-2内;将对电极、参比电极和其中一个锁紧螺栓4分别与恒电位仪的三个电极线连接,然后将显微镜的物镜伸入于盖体6内部并与玻璃片7接近,调节显微镜将光聚焦到盖体6底部玻璃片7的表面,恒电位仪和光谱仪设置好参数后,进行电化学和拉曼信号采集。
其中,如果光谱仪配备有水浸物镜,盖体6内部还可以倒入适量去离子于玻璃片7上,用以提高光学信号采集。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种适用于薄膜电极的拉曼电解池,其特征在于,包括壳体(1)、金属座板(2)、薄膜电极(3)和盖体(6),所述壳体(1)内部设有上下贯通的腔体(1-1),所述壳体(1)的侧壁上间隔环向设有若干竖直通孔(1-5),所述金属座板(2)的外周侧间隔设有若干安装孔,所述壳体(1)通过锁紧螺栓(4)固定安装于金属座板(2)的上端面;所述薄膜电极(3)的外周缘压紧固定于壳体(1)的下端面与金属座板(2)的上端面之间;所述盖体(6)为管状结构,盖体(6)的下端口密封固设有玻璃片(7),盖体(6)的上端口设有水平向外延伸的环状翻边(6-1),所述环状翻边(6-1)的外周缘密封扣合于所述壳体(1)上腔体(1-1)的上端口,环状翻边(6-1)的内侧设有两个电极安装孔(6-2)。
2.如权利要求1所述的适用于薄膜电极的拉曼电解池,其特征在于,所述壳体(1)的上端部内侧设有第一环向台阶(1-6),所述盖体(6)上环状翻边(6-1)的外周侧面设有弹性密封层(6-3),盖体(6)的环状翻边(6-1)密封卡固于壳体(1)的第一环向台阶(1-6)内。
3.如权利要求2所述的适用于薄膜电极的拉曼电解池,其特征在于,所述壳体(1)的上端部外侧设有第二环向台阶(1-7),所述第二环向台阶(1-7)的上端面铺设有垫圈(5),所述垫圈(5)上间隔环向设有若干与所述壳体(1)上竖直通孔(1-5)相对应的安装孔,所述垫圈(5)、壳体(1)和金属座板(2)通过锁紧螺栓(4)紧固连接。
4.如权利要求3所述的适用于薄膜电极的拉曼电解池,其特征在于,所述壳体(1)的下端部设有向腔体(1-1)内部径向延伸的环向水平台(1-2),环向水平台(1-2)的中心设有检测孔(1-3),所述检测孔(1-3)与所述盖体(6)上的玻璃片(7)相对应。
5.如权利要求4所述的适用于薄膜电极的拉曼电解池,其特征在于,所述壳体(1)上环向水平台(1-2)的下端面设有与所述检测孔(1-3)同轴心的环形限位槽(1-4),所述环形限位槽(1-4)内设有O型圈(8),所述薄膜电极(3)的外周缘密封压紧于O型圈(8)和金属座板(2)之间。
6.如权利要求5所述的适用于薄膜电极的拉曼电解池,其特征在于,所述金属座板(2)的下端面设有若干支腿(9),所述支腿(9)为绝缘材质。
7.如权利要求6所述的适用于薄膜电极的拉曼电解池,其特征在于,所述金属座板(2)的材质为铜、铝、不锈钢中的一种;所述壳体(1)和盖体(6)为聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯中的一种,所述O型圈(8)为丁腈橡胶、氟橡胶中的一种。
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