一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池制造技术

本实用新型专利技术属于电化学和光电化学实验研究技术领域，具体涉及一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池。现有技术存在反应产生的气体混合导致影响实验结果的问题。为解决现有技术存在的问题，本实用新型专利技术提供的技术方案是：一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池，包括反应池和盖板，所述反应池内设有隔板，隔板将反应池内的空间分为工作电极反应室和辅助电极反应室两部分，隔板下边缘与反应池底部之间留有空间。本实用新型专利技术实现了工作电极和辅助电极表面生成气体的有效隔离，从而便于控制实验结果的精确性，结构简单、紧凑，并且易于操作、功能实用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

A method for producing gas electrochemical double chamber double window electrolytic cell

The utility model belongs to the electrochemical and photoelectrochemical experimental study on specific technical field, relates to a method for producing gas electrochemical double chamber double window electrolytic cell. In the prior art, the gas mixture produced by the reaction can cause the problem of influencing the experimental results. In order to solve the problems of the prior art, the technical scheme of the utility model is: a method for producing gas electrochemical double chamber double window electrolytic cell comprises a reaction tank and a cover plate, wherein the reaction tank is provided with a baffle, baffle the reaction tank space divided into working electrode reaction chamber and the auxiliary electrode reaction chamber the two part, the space between the lower edge and bottom baffle reactor. The utility model realizes the effective separation of the gas generated on the surface of the working electrode and the auxiliary electrode, so as to facilitate the control of the accuracy of the experimental result, the structure is simple and compact, and the operation is easy and the function is practical.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电化学和光电化学实验研究
，具体涉及一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池。
技术介绍
在过去的几十年里，能源短缺和环境恶化成为了影响一个国家经济发展和社会稳定的重要问题。利用清洁可再生的太阳能分解水制得氢气，氢气作为燃料驱动燃料电池发电，在发电过程中氢气与空气中的氧气结合生成水，从而形成了 “太阳能-氢能”的绿色循环利用。整个利用过程中没有温室气体排放，输入能量来源为免费的太阳能，原料和产物都是水(氢和氧)。因此，这种“太阳能-氢能”绿色循环利用是解决能源短缺和环境恶化的一种重要的解决途径。 太阳能光电化学分解水技术，在“太阳能-氢能”的绿色循环利用中占有重要的地位。太阳能光电化学分解水的原理是利用η型半导体薄膜电极和P型半导体薄膜电极分别作为光阳极和光阴极，光电极在太阳光的辐照下吸收光子能量，在施加或不施加外电压的条件下将水分解为氧气(光阳极侧)和氢气(光阴极侧)。因此这是非常具有应用前景的新能源技术，在国内外的研究所和高校等研究机构得到了广泛的重视。在光电化学分解水的研究中，光电化学反应器的设计是对于研究过程的精细控制和研究结果的准确解析都起到极其重要的作用。在光电化学分解水研究中，往往通过位于一个反应池内的三电极系统(工作电极、参比电极和辅助电极)单独研究光阳极或光阴极来得到光电极的性能，此时光电极作为工作电极，钼片或钼丝等作为辅助电极，如文献I！Accelerating materials development for photoelectrochemical hydrogenproduction: Standards for methods, definitions, and reporting protocols, ChenZhebo, etc.Journal of Materials Research.2010 年第 25 卷 3-16 页。当研究光阳极的光电化学分解水性能时，工作电极(光阳极)表面产生氧气，而辅助电极(如钼片)表面产生氢气；当研究光阴极的光电化学分解水性能时，工作电极(光阴极)表面产生氢气，而辅助电极(如钼片)表面产生氧气。如果使用传统的电解池，分解水产生的氧气和氢气将在一个空间内混合并且很难分离，由于实验需要对各电极产生的气体分别进行分析，因此各种气体混合后对于实验结果将产生很大的不利影响。欲消除这种影响，可以通过将工作电极和辅助电极分别位于两个电解池内，这样就可以实现产生气体的互不干扰，如文献I，但是这样就会增加实验系统的体积和复杂程度。本技术的目的即是为了解决反应产生的气体混合导致的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池，以解决现有技术反应产生的气体混合导致影响实验结果的问题。为解决现有技术存在的问题，本技术提供的技术方案是:一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池，包括反应池和盖板，盖板设置于反应池的开口处，盖板与反应池之间为可拆卸的密封连接，所述盖板上设有若干连接端口，其特殊之处在于:所述反应池内设有隔板，隔板将反应池内的空间分为工作电极反应室和辅助电极反应室两部分，所述隔板的上边缘与反应池顶面平齐，隔板的前、后侧边沿与电解池前、后内壁密封连接，隔板下边缘与反应池底部之间留有可使电解液在工作电极反应室和辅助电极反应室间自由流动的空间，反应池的侧面上对应工作电极反应室和辅助电极反应室的位置分别镶嵌有一个可透光的玻璃窗口。上述玻璃窗口为石英玻璃窗口。上述连接端口包括工作电极室连接端口和辅助电极室连接端口，所述工作电极室连接端口设置于工作电极反应室上方对应的盖板上，所述辅助电极室连接端口设置于辅助电极反应室上方对应的盖板上，所述工作电极室连接端口包括工作电极接线柱、工作电极室参比电极连接口、工作电极室进气口和工作电极室排气口，所述辅助电极室连接端口包括辅助电极接线柱、辅助电极室参比电极连接口、辅助电极室进气口和辅助电极室排气口。本技术相对于现有技术，具有如下优点和效果:1、反应池内设有隔板，隔板将反应池内的空间分为工作电极反应室和辅助电极反应室两部分，实现了工作电极和辅助电极表面生成气体的有效隔离，从而便于控制实验结果的精确性；2、本技术既可以用于进行传统的电化学实验，又可以进行光电化学实验，从而实现传统电解池无法实现的功能；3、本技术既可以用于进行标准的三电极电化学实验，又可以进行两电极电化学实验；4、本技术结构简单、紧凑，并且易于操作、功能实用。附图说明图1是本技术的外部结构示意图；图2是本技术反应池的结构示意图；图3是本技术盖板的结构示意图；图4是本技术橡胶垫圈的结构示意图；图5是应用本技术将工作电极与接线柱连接装配以进行光电化学实验的示意图；图6是电解液注入反应池后形成两个独立气室空间的示意图； 图7是工作电极示意图；图8和辅助电极示意图；其中，1-反应池、2-盖板、3-螺栓、4-反应池密封槽、5-隔板、6-工作电极反应室、7-辅助电极反应室、8-玻璃窗口、9-工作电极接线柱、10-工作电极室进气口、11-辅助电极室进气口、12-辅助电极接线柱、13-盖板密封槽、14-辅助电极室排气口、15-辅助电极室参比电极连接口、16-工作电极室参比电极连接口、17-工作电极室排气口、18-橡胶垫圈、19-香蕉插头接口、20-香蕉插头、21-工作电极、22-参比电极、23-胶塞、24-辅助电极。具体实施方式以下结合附图对本技术做详细说明:参照图1，一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池，包括反应池I和盖板2，盖板2设置于反应池I的开口处，盖板2与反应池I之间为可拆卸的密封连接，所述盖板2上设有若干连接端口，所述反应池I内设有隔板5，隔板5将反应池I内的空间分为工作电极反应室6和辅助电极反应室7两部分，所述隔板5的上边缘与反应池I顶面平齐，隔板5的前、后侧边缘与反应池I的前、后内壁密封连接，隔板5下边缘与反应池I底部之间留有可使电解液在工作电极反应室6和辅助电极反应室7之间自由流动的空间，反应池I的侧面上对应工作电极反应室6和辅助电极反应室7的位置分别镶嵌有一个可透光的玻璃窗口 8。玻璃窗口 8的位置和大小可以根据需要制作，只需保证工作时光源可以从反应池I外部照射到反应池I内部的电极上即可，为了达到良好地透光性，玻璃窗口 8优选石英玻璃制作。上述连接端口包括工作 电极室连接端口和辅助电极室连接端口，所述工作电极室连接端口设置于工作电极反应室6上方对应的盖板I上，所述辅助电极室连接端口设置于辅助电极反应室7上方对应的盖板I上，所述工作电极室连接端口包括工作电极接线柱9、工作电极室参比电极连接口 16、工作电极室进气口 10和工作电极室排气口 17，所述辅助电极室连接端口包括辅助电极接线柱12、辅助电极室参比电极连接口 15、辅助电极室进气口11和辅助电极室排气口 14。反应池I上和盖板2相接触的一侧，环绕工作电极反应室6和辅助电极反应室7的开口处开设有反应池密封槽4，盖板2上对应于反应池密封槽4的位置开设有盖板密封槽13，密封槽内嵌入橡胶垫圈18后，由螺栓3和螺母将反应池I和盖板2压紧，从而隔离两个气室。工作电极室连接端口各端口作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池，包括反应池(1)和盖板(2)，盖板(2)设置于反应池(1)的开口处，盖板(2)与反应池(1)之间为可拆卸的密封连接，所述盖板(2)上设有若干连接端口，其特征在于：所述反应池(1)内设有隔板(5)，隔板(5)将反应池(1)内的空间分为工作电极反应室(6)和辅助电极反应室(7)两部分，所述隔板(5)的上边缘与反应池(1)顶面平齐，隔板(5)的前、后侧边缘与反应池(1)的前、后内壁密封连接，隔板(5)下边缘与反应池(1)底部之间留有可使电解液在工作电极反应室(6)和辅助电极反应室(7)之间自由流动的空间，反应池(1)的侧面上对应工作电极反应室(6)和辅助电极反应室(7)的位置分别镶嵌有一个可透光的玻璃窗口(8)。

【技术特征摘要】
1.一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池，包括反应池(I)和盖板(2)，盖板(2)设置于反应池(I)的开口处，盖板(2)与反应池(I)之间为可拆卸的密封连接，所述盖板(2)上设有若干连接端口，其特征在于:所述反应池(I)内设有隔板(5)，隔板(5)将反应池(I)内的空间分为工作电极反应室(6)和辅助电极反应室(7)两部分，所述隔板(5)的上边缘与反应池(I)顶面平齐，隔板(5)的前、后侧边缘与反应池(I)的前、后内壁密封连接，隔板(5)下边缘与反应池(I)底部之间留有可使电解液在工作电极反应室(6)和辅助电极反应室(7)之间自由流动的空间，反应池⑴的侧面上对应工作电极反应室(6)和辅助电极反应室(X)的位置分别镶嵌有一个可透光的玻璃窗口(8)。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹰，韩娟，汤宏胜，宁晓辉，郑建斌，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：实用新型
国别省市：