[实用新型]一种双光束光电化学测试装置

说明书

本实用新型公开了一种双光束光电化学测试装置，包括电解体系、第一光源、第二光源、数据采集装置以及计算机，电解体系包括光学斩波器、电解池、工作电极、参比电极、辅助电极、恒电位仪，参比电极、辅助电极和工作电极设置于电解池内，工作电极位于电解池的底部，辅助电极、工作电极、参比电极分别与恒电位仪电性连接，电解池的底壁为透光壁，光学斩波器置于电解池与第二光源之间，第一光源的朝上照射工作电极的下表面，第二光源朝下照射工作电极的上表面。通过不同周期和不同波长的两束光对电解池内的光电极的上下两面同时进行周期性地照射，可提高对不同光电极性能检测的准确性。本实用新型可应用于研究光电化学体系中的反应机理和光催化剂的性能。

技术领域

本实用新型涉及光电化学技术领域，特别涉及一种双光束光电化学测试装置。

背景技术

随着社会工业的飞速发展，目前化石燃料供应着全球超过80％的能耗，除了能源消耗导致资源短缺问题以外，还有CO₂大量排放而导致了严重的环境污染问题。能源危机和环境污染是当前人类社会所面临着的双重挑战。太阳能是人类可利用的最为丰富的清洁能源，每秒到达地球的能量大约为1.73X10⁷瓦，是全人类所消耗能量的一万多倍。

因此，近几十年来，各国的研究学者一直致力于环境友好清洁能源的研究，并致力于提高太阳能的利用率，比如光通过催化剂将水或二氧化碳还原成氢气等清洁能源。那么，准确的判断一种光催化剂是否有较好的性能，并阐明其中的光电化学过程对于光电化学合成的研究是至关重要的。

目前，绝大多数的研究工作是通过单一光束照射光电极并直接测量一整个光电极的电流和光电极电势。但是这种测试方法在研究一个以类似Au-TiO₂的复合纳米材料作为光电极的光化学体系是有局限性的。比如Au-TiO₂的复合纳米材料中分别含有Au纳米颗粒和TiO₂纳米颗粒两种物质，但是Au纳米颗粒只对可见光有响应，而TiO₂纳米颗粒只对紫外光有响应，因此在研究这种催化剂作为光电极的性能的时候，只用日光灯照射来研究其光电流和光电极电势是极不准确的。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种双光束光电化学测试装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种双光束光电化学测试装置，包括电解体系、第一光源、第二光源、数据采集装置以及计算机，所述电解体系包括光学斩波器、电解池、工作电极、参比电极、辅助电极、恒电位仪，所述参比电极、工作电极和辅助电极设置于电解池内，所述的工作电极位于电解池的底部，所述工作电极、参比电极和辅助电极分别与恒电位仪连接，所述恒电位仪与数据采集装置输入端相连，所述数据采集装置的输出端与计算机相连，所述第一光源设置于电解池的下方，所述电解池的底壁为透光壁，所述光学斩波器置于电解池与第二光源之间，所述第一光源的朝上照射工作电极的下表面，所述第二光源设置于电解池的上方，所述第二光源朝下照射工作电极的上表面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一光源为可见单色光源，所述第二光源为紫外单色光源。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述可见单色光源与电解池之设置有窄波通滤光片以获得单色光源。

作为上述技术方案的进一步改进，所述可见单色光源为氙灯。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括光学斩波器，所述光学斩波器置于电解池与紫外单色光源之间。