(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210703938.4 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 厦门大学 地址 361000 福建省厦门市思明南路42 2号 (72)发明人 叶进裕　方楠　洪宇浩　李广　 周志有　孙世刚　 (74)专利代理 机构 厦门市首创君 合专利事务所 有限公司 3 5204 专利代理师 游学明　张松亭 (51)Int.Cl. G01N 27/28(2006.01) G01N 21/3577(2014.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种电化学原位红外光谱ATR电解池 装置 (57)摘要 本发明提供了一种电化学原位红外光谱ATR 电解池装置， 能够利用红外光谱原位探测电催化 反应体系的红外信号变化， 此装置包括电解池上 盖杯体， 电解池上盖进气 口， 电解池上盖盐桥接 口， 电解池上盖出气口， 电解池上盖对电极接口， 电解池杯体， 红外窗片托架， 红外窗片底座， 红外 窗片底座电极接口。 电解池上盖杯体， 电解池上 盖进气口， 电解池上盖出气口， 电解池上盖盐桥 接口， 电解池上盖对电极接口一体成型； 电解池 上盖直接插入电解池杯体构成电解池； 红外窗片 托架可承 载红外窗片并嵌入红外窗片底座， 红外 窗片底座 通过螺纹与电解池杯体可拆卸连接 。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 115266857 A 2022.11.01 CN 115266857 A 1.一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置， 其特征在于： 包括电解池杯体、 电解池上 盖和红外窗片托架； 其中， 电解池上盖插接于电解池杯 体内， 电解池 上盖上设有电解池上盖 进气口、 电解池上盖盐桥接口、 电解池 上盖出气口和电解池上盖对电极接口； 所述电解池上 盖盐桥接口和所述电解池上盖进气口分别设有伸入到盖体内部下半部的毛细管； 红外窗片 托架密封地设于电解池杯体底部， 且红外窗片设于该红外窗片托架上， 电解池杯体底部具 有通孔， 该通孔通往红外窗片。 2.根据权利要求1所述的一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置， 其特征在于： 电解 池上盖进气口、 电解池上盖盐桥接口、 电解池上盖出气口和电解池上盖对电极接口沿外壁 圆周方向间隔90度设于电解池上盖上。 3.根据权利要求1所述的一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置， 其特征在于： 还包 括底座， 所述的红外窗片托架套接 于底座内， 所述的底座和电解池杯体可拆卸连接 。 4.根据权利要求3所述的一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置， 其特征在于： 所述 的可拆卸连接为电解池杯体下半部具有外 螺纹， 红外窗片托架具有对应的内螺纹。 5.根据权利要求3所述的一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置， 其特征在于： 红外 窗片托架包括圆盘形架体， 架体的中间部分设有方形孔； 方形孔下方相对的两边向下向内 延伸设倒梯形侧板， 倒梯形侧面下端用连接板连接， 方形孔、 侧板和连接板之间构成 中空结 构； 所述电解池杯体底部下表面以所述通孔为中心设有正方形凸起， 该正方形凸起能够嵌 入所述红外窗片托架的方 形孔内； 红外窗片设于中空结构内。 6.根据权利要求5所述的一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置， 其特征在于： 所述 电解池杯体底部下表面设有凹槽， 其和红外窗片托架的圆盘形架体尺寸对应。 7.根据权利要求5所述的一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置， 其特征在于： 所述 底座包括圆筒形本体， 圆筒形本体内壁具有内螺纹； 圆筒形本体由底部 向内延伸设有环形 底板； 该环形底板的内径小于红外窗片托架的圆盘形架体的外径； 该环形底板的直径大于 方形孔的对角线长度。 8.根据权利要求1所述的一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置， 其特征在于： 电解 池杯体底部的通 孔分为上 下两部分， 上部分的直径大于下部分的直径。 9.根据权利要求3所述的一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置， 其特征在于： 所述 电解池杯体由聚四氟乙烯材 料制成； 所述红外窗片托架和底座分别为 不锈钢制成。 10.根据权利要求1至9任一项所述的一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置在电化 学体系测量中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115266857 A 2一种电化学原位红外光谱ATR电解池 装置 技术领域 [0001]本发明涉及一种电化学原位红外光谱ATR电解池 装置。 背景技术 [0002]自第二次工业革命以来， 由于化石能源的过度消耗， 二氧化碳总排放量迅速增加， 导致了各种全球性问题。 越来越多的国家将 “碳中和”上升为国家战略， 提出 “无碳未来 ”的 愿景， 全球绿色低碳转型已是大势所趋。 提高能源利用效率与开发性能源是解决能源困境 的有效途径， 能源已逐渐成为各个国家竞争的核心资源， 谁能率先拥有可持续清洁能源技 术， 谁将在国际竞争中占据主导地位。 而电催化正是发展这一技术的基础科学， 高效电催 化 剂的设计与应用更 是重中之重 。 [0003]目前， 电催化反应机理尚未完全明晰， 电催化剂产业的发展严重受限， 亟需多种原 位表征手段的应用来探明电催化剂的催化机理， 为后续更高效的电催化剂的设计提供理论 指导。 其中， 电化学原 位红外光谱技术能够将电化学方法与红外光谱方法相结合， 在 对电化 学体系进 行电化学调制与测量过程中， 利用红外光谱技术对体系的红外光谱信息变化进 行 实时检测， 通过红外吸收频率和吸收强度的变化来探究电催化反应过程中电极/溶液界面 物种的吸附、 成键和脱附， 反应中间体的生成以及反应终产物等。 根据 红外光的入射模式， 电化学原位红外光谱 可以分为透射与反射两种模式， 其中， 全内反射模式(ATR电解池)具有 能够检测吸附态物种， 溶液电阻小， 电位响应快， 以及电流分布均匀的特点而得到广泛关 注， 然而目前常用的普通三电极电解池并不能满足ATR模式的使用， 因此亟需设计一种电化 学原位红外光谱ATR电解池 装置。 有鉴于此， 特提出本发明。 发明内容 [0004]本发明的目的是设计一种电化学原位红外光谱ATR电解池装置来解决上述背景技 术提出的问题。 [0005]为了达成上述目的， 本发明的解决方案是： [0006]一种电化学原位 红外光谱ATR电解池装置， 包括电解池杯体、 电解池上盖和红外窗 片托架； 其中， 电解池上盖插接于电解池杯体内， 电解池上盖上设有电解池上盖进气口、 电 解池上盖盐桥接口、 电解池上盖出气口和电解池上盖对电极接口； 所述电解池上盖盐桥接 口和所述电解池上盖进气口分别设有伸入到盖体内部下半部的毛细管； 红外窗片托架密封 地设于电解池杯 体底部， 且红外窗片设于该 红外窗片托架上， 电解池杯 体底部具有通孔， 该 通孔通往红外窗片。 [0007]优选地， 电解池上盖进气口、 电解池上盖盐桥接口、 电解池上盖出气口和电解池上 盖对电极接口沿外壁圆周方向间隔90度设于电解池上盖上。 [0008]优选地， 还包括底座， 所述的红外窗片托架套接于底座内， 所述的底座和电解池杯 体可拆卸连接 。 [0009]优选地， 所述的可拆卸连接为电解池杯体下半部具有外螺纹， 红外窗片托架具有说　明　书 1/5 页 3 CN 115266857 A 3