一種多功能溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多功能溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)，尤其是應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室研宄的溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各物化參數(shù)的并行測(cè)定與數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集。
【背景技術(shù)】
[0002]光電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)是基于待測(cè)物質(zhì)，如:染料分子、半導(dǎo)體量子點(diǎn)、具有等離子共振吸收特性的金屬納米顆粒等的光敏特性，由外置光源配件施加光激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)電化學(xué)工作站跟蹤捕捉光敏感單元的電信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的一種原位或非原位測(cè)量的綜合技術(shù)。利用該技術(shù)可以得到光譜與輸出電信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而獲得有關(guān)電子能級(jí)躍迀，反應(yīng)中間體，電極過(guò)程機(jī)理，電極表面性質(zhì)(如吸附取向，排列次序和覆蓋度等)等信息，可以實(shí)現(xiàn)光電交互式傳感，微、納電子器件電流、電壓的檢測(cè)，結(jié)合光強(qiáng)探測(cè)器，可以測(cè)定光催化效能、太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率等參數(shù)。光譜電化學(xué)結(jié)合了光化學(xué)特性和電化學(xué)的高靈敏度，將二者交叉結(jié)合，因此，有著廣闊的應(yīng)用潛力，技術(shù)上也有著較大的改進(jìn)空間。無(wú)論從文獻(xiàn)報(bào)道，還是從學(xué)術(shù)會(huì)議來(lái)看，光譜電化學(xué)依然是電化學(xué)和電分析化學(xué)發(fā)展的熱門(mén)研宄領(lǐng)域之一。然而，現(xiàn)有光譜電化學(xué)測(cè)試分析技術(shù)較為單一，大部分的應(yīng)用僅僅是將獨(dú)立的光譜儀和電化學(xué)儀器(恒電位儀/恒電流儀)簡(jiǎn)單組合起來(lái)做光譜電化學(xué)分析，這種單一的測(cè)試體系，使得操作繁瑣，儀器建設(shè)費(fèi)用高昂，設(shè)備占地面積也較大，無(wú)法滿足多樣并行測(cè)試要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種多功能溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)，以多儀器組合聯(lián)用的解決方案，解決傳統(tǒng)光譜電化學(xué)儀測(cè)試范圍窄、測(cè)試單一、局限性大的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型為解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型多功能溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:所述測(cè)試平臺(tái)是由計(jì)算機(jī)、Autolab 302N電化學(xué)工作站和各測(cè)試模塊構(gòu)成，所述電化學(xué)工作站的輸出信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)引線傳輸至計(jì)算機(jī)，所述各測(cè)試模塊包括:
[0006]第一測(cè)試模塊，是由紫外光源、熒光激發(fā)光源、光譜儀以及設(shè)置在底座上的光透薄層電化學(xué)池共同構(gòu)成的光譜電化學(xué)測(cè)試模塊；
[0007]第二測(cè)試模塊，是由三電極系統(tǒng)構(gòu)成的電催化測(cè)試模塊；
[0008]第三測(cè)試模塊，是由激發(fā)光源和光電解池構(gòu)成的光電化學(xué)傳感器測(cè)試模塊；
[0009]第四測(cè)試模塊，是由支撐太陽(yáng)能電池夾具上的太陽(yáng)能電池片和LED燈構(gòu)成的光電池MPS/MVS測(cè)試模塊。
[0010]本實(shí)用新型多功能溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:在所述第一測(cè)試模塊中:紫外光源通過(guò)光纖與底座的底座左端接口相連接，來(lái)自紫外光源或是來(lái)自熒光激發(fā)光源的光信號(hào)通過(guò)所述底座左端接口傳輸至光透薄層電化學(xué)池，所述光透薄層電化學(xué)池的輸光信號(hào)通過(guò)底座右端接口并由光纖傳輸至光譜儀，由光譜儀獲得的采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)；所述光透薄層電化學(xué)池上的三電極通過(guò)數(shù)據(jù)線與電化學(xué)工作站的各接口對(duì)應(yīng)連接。
[0011]本實(shí)用新型多功能溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:在所述第二測(cè)試模塊中，所述三電極系統(tǒng)是由圓柱形燒杯盛放待測(cè)底液，三電極通過(guò)數(shù)據(jù)線與電化學(xué)工作站的各接口對(duì)應(yīng)連接；由所述電化學(xué)工作站施加電信號(hào)至三電極系統(tǒng)，測(cè)試電信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)線反饋至電化學(xué)工作站。
[0012]本實(shí)用新型多功能溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:在所述第三測(cè)試模塊中，光電解池中的電極引線通過(guò)數(shù)據(jù)線與所述電化學(xué)工作站的各接口對(duì)應(yīng)連接，待測(cè)物質(zhì)修飾于工作電極，由所述電化學(xué)工作站施加電信號(hào)至光電解池，測(cè)試電信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)線反饋至電化學(xué)工作站。
[0013]本實(shí)用新型多功能溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:在所述第四測(cè)試模塊中，電化學(xué)工作站的光通道接口與LED燈相連接，由所述電化學(xué)工作站放加信號(hào)至LED燈用于控制所述LED燈的頻率；所述太陽(yáng)能電池片的輸出信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線與所述電化學(xué)工作站的各接口對(duì)應(yīng)連接。
[0014]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在:
[0015]本實(shí)用新型基于多樣化光電測(cè)試需要，建立了一體化光電測(cè)試體系，可以滿足光譜電化學(xué)及太陽(yáng)能電池光電監(jiān)測(cè)等多種光電測(cè)試需求，其操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、所測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標(biāo)號(hào):I計(jì)算機(jī)，2電化學(xué)工作站，3電源開(kāi)關(guān)，4為WE和CE接口，5為RE接口，6光通道接口，7紫外光源，8光譜儀，9光纖，10熒光激發(fā)光源，11底座左端接口，12底座右端接口，13底座，14光透薄層電化學(xué)池，15三電極系統(tǒng)，16激發(fā)光源，17光電解池，18電池夾具，19光具座，20LED燈，21太陽(yáng)能電池片。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例中多功能溶液體系光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)是由計(jì)算機(jī)1、Autolab302N電化學(xué)工作站2和各測(cè)試模塊構(gòu)成，電化學(xué)工作站2的輸出信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)引線傳輸至計(jì)算機(jī)I，各測(cè)試模塊包括:
[0019]第一測(cè)試模塊，是由紫外光源7、熒光激發(fā)光源10、光譜儀8以及設(shè)置在底座13上的光透薄層電化學(xué)池14共同構(gòu)成的光譜電化學(xué)測(cè)試模塊；在第一測(cè)試模塊中:紫外光源7通過(guò)光纖9與底座13的底座左端接口 11相連接，來(lái)自紫外光源7或是來(lái)自熒光激發(fā)光源10的光信號(hào)通過(guò)底座左端接口 11傳輸至光透薄層電化學(xué)池14，光透薄層電化學(xué)池14的輸光信號(hào)通過(guò)底座右端接口 12并由光纖傳輸至光譜儀8，由光譜儀8獲得的采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)I ;光透薄層電化學(xué)池14上的三電極，包括工作電極WE、參比電極RE和對(duì)電極CE通過(guò)數(shù)據(jù)線與電化學(xué)工作站2的WE和CE接口 4以及RE接口 5對(duì)應(yīng)連接。
[0020]第二測(cè)試模塊，是由三電極系統(tǒng)15構(gòu)成的電催化測(cè)試模塊；在第二測(cè)試模塊中，三電極系統(tǒng)15是由圓柱形燒杯盛放待測(cè)底液，三電極通過(guò)數(shù)據(jù)線與電化學(xué)工作站2的WE和CE接口 4，以及RE接口 5對(duì)應(yīng)連接；由電化學(xué)工作站施加電信號(hào)至三電極系統(tǒng)，測(cè)試電信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)線反饋至電化學(xué)工作站2。
[0021]第三測(cè)試模塊，是由激發(fā)光源16和光電解池17構(gòu)成的光電化學(xué)傳感器測(cè)試模塊；在第三測(cè)試模塊中，光電解池17中的電極引線通過(guò)數(shù)據(jù)線與電化學(xué)工作站2的WE和CE接口 4，以及RE接口 5對(duì)應(yīng)連接，待測(cè)物質(zhì)修飾于工作電極，由電化學(xué)工作站2施加電信號(hào)至光電解池17，測(cè)試電信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)線反饋至電化學(xué)工作站2。
[0022]第四測(cè)試模塊，是由支撐太陽(yáng)能電池夾具18上的太陽(yáng)能電池片21和LED燈20構(gòu)成的光電池MPS/MVS測(cè)試模塊；太陽(yáng)能電池夾具18與LED燈20由光具座19固定支撐，在第四測(cè)試模塊中，電化學(xué)工作站2的光通道接口 6與LED燈20相連接，由電化學(xué)工作站2放加信號(hào)至LED燈20用于控制LED燈20的頻率；太陽(yáng)能電池片21的輸出信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線與電化學(xué)工作站2的WE和CE接口 4以及RE接口 5對(duì)應(yīng)連接。
[0023]具體實(shí)施中，在計(jì)算機(jī)I中安裝有電化學(xué)參數(shù)處理軟件Nova 1.0以及光譜信息采集軟件Avantes 7.0，電化學(xué)工作站2上的電源開(kāi)關(guān)3用于控制電化學(xué)工作站的通斷。
[0024]本實(shí)用新型可用于實(shí)現(xiàn)多種光電化學(xué)測(cè)試，各測(cè)