[发明专利]一种电极表面处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电极表面处理方法及装置，它主要应用于电化学中的电极表面抛光。

背景技术

在电化学研究及电化学分析领域，通常利用固体电极来做工作电极，而在此过程中，通常会遇到电极表面失活的现象。由于电极表面暴露于空气中，或者在使用过程中在电极表面形成氧化膜，或者电极表面吸附了有机物质如醌类、酚类、内酯等，或者电极表面吸附反应生成物或者反应物等，致使电极表面的电子传递速度、被分析物质的吸附性能以及分析结果的灵敏度和线性都受到一定程度的影响。所以就需要对电极表面进行抛光处理。电极表面处理程度及其效果直接影响到分析结果。

目前对常用电极如玻碳盘电极、金盘电极和铂盘电极等，电极表面处理方式有多种，包括物理抛光、电化学方法、溶剂清洗、真空热处理、激光处理、射频等离子体处理和氢等离子体处理等。

但是在以上各种方式中，采用物理抛光处理是目前效果最理想、成本最低、也是最常用的方法。该方法将抛光材料放置于抛光板上，加入水或乙醇溶液将抛光材料变成乳浊液，通过旋转电极等方式将电极表面进行更新处理。

而电极表面结构比较精细，一般的机械抛光装置无法应用于电极表面处理过程中。因此在应用中，一般采用手工物理抛光。

手工物理抛光时，用手扶住电极以保证电极与抛光板之间相垂直，同时，旋转电极或抛光板，对电极表面进行抛光；但在抛光过程中，会存在以下问题：

1、为保证电极处理过程电极抛光的效果，电极与抛光板之间要垂直，而采用手工扶住电极使其满足要求，就需要操作者具有一定的专业知识，能够掌握一定的电极抛光技巧；因此不同操作者对电极抛光的程度不能达到一致，致使电极抛光的效果不能得到保证；

2、由于抛光过程中所用抛光粉为固体小颗粒，对于手工物理抛光来说，操作环境较差，易对操作人员带来不良影响；

3、电极处理过程繁琐复杂，需要专业人员操作，一定程度上影响了电化学分析方法的推广和应用。

由于在实际电极抛光过程中，涉及到的大都是双层电极，且双层电极内外层材料不同，如图1所示。电极包括外层20、内层30和铜螺柱40，铜螺柱40用于将电极与外界电源相连；外层20为聚四氟乙烯，内层30为玻碳；这种结构的特点是内层和外层硬度及其它物理性质差异较大；

若采用一般的机械抛光装置对电极抛光，由于电极与抛光布之间摩擦生热，电极受热膨胀，但电极内外两层材料的热膨胀系数不同，材料的硬度也不同，致使在相同的抛光条件下，电极内外层材料的抛光程度不同；这样抛光后电极会发生变形，同时，在电极内外两层材料之间会产生缝隙50，致使电极发生“漏液”现象。

发明内容

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种应用于电化学中的电极表面处理方法和装置。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种电极表面处理方法，包括以下步骤：

a、利用夹紧机构固定电极，使电极垂直于设置在转盘上的抛光布；

将抛光粉放至抛光布上并添加溶剂，使抛光粉与溶剂混合形成乳浊液；

b、对夹紧机构施加压力以控制电极与抛光布之间的压力，转动转盘，对电极表面进行抛光直至达到要求。

进一步，所述电极为内外层材料不一致的双层结构。

进一步，转盘转速不大于200r/min。

进一步，施加在夹紧机构上的压力不大于50N。

进一步，在步骤b中，对电极抛光时间不大于300s。

作为优选，在步骤b中，采用加压机构对夹紧机构施加压力。

作为优选，采用压力传感器测量施加在夹紧机构上的压力，并据此反馈控制施加在夹紧机构上的压力。

本发明还提供了一种电极表面处理装置，包括抛光机构、夹紧机构、动力机构和支座；所述抛光机构、夹紧机构分别与支座相连；

所述抛光机构包括转盘和抛光布，所述抛光布设置在转盘上；

所述夹紧机构设置在抛光机构的上方；所述夹紧机构固定电极，使电极垂直于设置在转盘上的抛光布，并承受压力，使电极与抛光布相接触；

所述动力机构控制转盘转动。

进一步，所述电极为内外层材料不一致的双层结构。

作为优选，所述处理装置还包括设置在夹紧机构上的压力传感器，测量施加在夹紧机构上的压力。

所述处理装置还包括加压机构，所述加压机构设置在支座上夹紧机构的上方，并与之相接触。

进一步，所述处理装置还包括分别与加压机构和压力传感器相连的压力反馈模块，以控制加压装置施加在夹紧机构上的压力。