专利名称：电化学过程产物在线检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学反应装置，尤其是一种可在线观测电分析化学和分析化学反
应过程的检测装置，具体地说是一种电化学过程产物在线检测装置。
背景技术：
众所周知，电化学分析方法日益成为环境监测的通用方法，各种电化学检测设备、 不同电化学传感器的研究日益增加。采用电化学方法结合纳米技术，实现对砷、氟、重金属 高容量选择性吸附，从而利用溶出法进行检测。同时电化学方法结合掺棚金刚石薄膜电极 可以对微污染水进行处理，达到检测和处理一体化的目的。虽然电化学方法应用如此多，目 前各种电化学过程以及电化学处理的基础研究也很多，但是在线测量电化学过程中的各种 反应产物的研究很少。虽然有研究利用红外和紫外测量反应产物，但是集成方法研究工作 电极表面附近反应体系产物的方法几乎没有。 目前对于各种电化学过程，尤其电化学污水处理过程，对于电化学过程产物的研 究主要采用离线方法，很少结合流动注射分析与色谱技术或者高效液相色谱技术联用在线 进行反应体系产物的分析。

发明内容
本发明的目的是针对目前缺少电化学反应在线检测装置的问题，设计一种应用于 片状工作电极的电解池，同时集成光纤光谱检测，可以在线测定电极附近的溶液的成分，从 而可以确定在电极附近的真实反应，为研究电化学基础提供检测手段的电化学过程产物在 线检测装置。 本发明的技术方案是 —种电化学过程产物在线检测装置，包括工作电极7、参考电极10和辅助电极12， 其特征是所述的工作电极7固定在固定板2上，参考电极10、辅助电极12安装在电解池3 中并通过支持架9定位，电解池3固定安装在固定板2上，电解池3上加工有使电解液通向 工作电极7的通孔18，在电解池3和固定板2的结合面上安装有防止电解液渗漏的密封圈 8 ;入射光纤14和反射光纤16的一端均穿装在光纤13中，它们的下端与光纤13的下端一 起穿过支持架9伸入所述的通孔18中并与工作电极7的上表面相对；入射光纤14位于光 纤13外的一端上安装有入射光源15，反射光纤16位于光纤13外的一端上安装有检测器 17。 所述的支持架9上开设有通气孔11。 所述的入射光源15为单一激光光源或光线光谱仪，所述的光线光谱仪能提供特
定波长的检测光如紫外光或红外光。 所述的支持架9上还安装有参考电极10。 所述的检测器17为与计算机相连的光线光谱仪或高灵敏度光学检测器中的 PMT (光电倍增管)、APD (雪崩光电二极管)。
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本发明的有益效果 本发明解决了在线测定电极附近的溶液成分的难题，可以直观地确定电极附近的 真实反应，为研究电化学基础提供了经济实用的检测手段。 本发明既可以以电化学三电极系统的方式与通用的电化学装置连接也可以通过 采用二电极系统的对反应体系进行电解反应，从而检测出电解产物随时间变化的曲线。
本发明结构简单，易于实现，它可以对电极附近反应体系进行各种常规和特殊的 检测。


图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示。 —种电化学过程产物在线检测装置，包括工作电极7、参考电极10和辅助电极12， 所述的工作电极7固定在固定板2上，参考电极10、辅助电极12安装在电解池3中并通过 支持架9定位，电解池3固定安装在固定板2上，电解池3上加工有使电解液通向工作电极 7的通孔18，在电解池3和固定板2的结合面上安装有防止电解液渗漏的密封圈8 ;入射光 纤14和反射光纤16的一端均穿装在光纤13中，它们的下端与光纤13的下端一起穿过支 持架9伸入所述的通孔18中并与工作电极7的上表面相对；入射光纤14位于光纤13外的 一端上安装有入射光源15，反射光纤16位于光纤13外的一端上安装有检测器17。在支持 架9上开设有通气孔11。如图l所示，电解池3由固定螺栓1、4、5、6将工作电极固定板2 和电解池3连接在一起，工作电极7通过密封圈8与电解池3连接。参考电极10、辅助电 极12通过参考电极支持架9伸入电解池3的电解液槽中。电化学过程的在线监测采用光 纤检测的方法。入射光源15通过入射光纤14接入光纤13对工作电极表面附近的反应体 系进行检测，反射光通过光纤13接入反射光纤16进入检测器17。其中的入射光源15查采 用单一激光光源或光线光谱仪，作为入射光源15的光线光谱仪应采用能提供特定波长的 检测光如紫外光或红外光的光线光谱仪。检测器17应采用与计算机相连的光线光谱仪或 高灵敏度光学检测器中的PMT(光电倍增管)、APD(雪崩光电二极管)。检测器17检测到 的参数自动送入计算机中进行处理，在软件控制下得到处理结果。
利用本发明的装置可进行的在线检测的项目主要有 1 、可以对电化学电解过程中工作电极表面的反应产物进行红外、紫外、喇曼光谱 的检测，从而确定电化学电解反应体系的机理。 2、可以对电化学三电极体系检测过程中工作电极表面的反应产物进行红外、紫 外、喇曼光谱的检测，从而确定电化学氧化还原反应体系的机理。 3、利用透明金刚石电极，可以采用透射或者反射方法对金刚石电极反应体系产物 进行监测，从而从实验角度确定反应机理。 本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求
一种电化学过程产物在线检测装置，包括工作电极(7)、参考电极(10)和辅助电极(12)，其特征是所述的工作电极(7)固定在固定板(2)上，参考电极(10)、辅助电极(12)安装在电解池(3)中并通过支持架(9)定位，电解池(3)固定安装在固定板(2)上，电解池(3)上加工有使电解液通向工作电极(7)的通孔(18)，在电解池(3)和固定板(2)的结合面上安装有防止电解液渗漏的密封圈(8)；入射光纤(14)和反射光纤(16)的一端均穿装在光纤(13)中，它们的下端与光纤(13)的下端一起穿过支持架(9)伸入所述的通孔(18)中并与工作电极(7)的上表面相对；入射光纤(14)位于光纤(13)外的一端上安装有入射光源(15)，反射光纤(16)位于光纤(13)外的一端上安装有检测器(17)。
2. 根据权利要求l所述的电化学过程产物在线检测装置，其特征是所述的支持架(9) 上开设有通气孔(11)。
3. 根据权利要求1所述的电化学过程产物在线检测装置，其特征是所述的入射光源 (15)为单一激光光源或光线光谱仪。
4. 根据权利要求l所述的电化学过程产物在线检测装置，其特征是所述的支持架(9) 上还安装有参考电极(10)。
5. 根据权利要求l所述的电化学过程产物在线检测装置，其特征是所述的检测器(17) 为与计算机相连的光线光谱仪或高灵敏度光学检测器中的PMT或APD。
全文摘要
一种电化学过程产物在线检测装置，包括工作电极(7)、参考电极(10)和辅助电极(12)，其特征是所述的工作电极(7)固定在固定板(2)上，参考电极(10)、辅助电极(12)安装在电解池(3)中并通过支持架(9)定位，电解池(3)固定安装在固定板(2)上，电解池(3)上加工有使电解液通向工作电极(7)的通孔(18)；入射光纤(14)和反射光纤(16)的一端均穿装在光纤(13)中，它们的下端与光纤(13)的下端一起穿过支持架(9)伸入通孔(18)中并与工作电极(7)的上表面相对；入射光纤(14)位于光纤(13)外的一端上安装有入射光源(15)，反射光纤(16)位于光纤(13)外的一端上安装有检测器(17)。本发明结构简单，易于实现，解决了相关检测项目的在线检测的难题。
文档编号G01N21/27GK101788523SQ20101010399
公开日2010年7月28日 申请日期2010年2月1日 优先权日2010年2月1日
发明者刘晓航, 孙姝婧, 张微微, 朱纪军, 洪思忠, 范国荣 申请人:南京星银药业集团有限公司