[发明专利]一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池及其应用

权利要求书

1.一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池，包括电化学池本体以及设于电化学池本体上的上盖板，电化学池本体内设有溶液，其特征在于：所述的上盖板设有开口，开口的位置和电化学池本体的检测口的位置对应；上盖板的开口和电化学池本体的检测口之间设有薄膜材料窗片，其中，所述的薄膜材料窗片包括基底，基底中央设有通孔，通孔内或通孔的一侧设有薄膜，薄膜和电极连接，且电化学池本体内的溶液和所述薄膜接触，其中薄膜的厚度范围为纳米至原子级。

2.如权利要求1所述的一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池，其特征在于：所述的薄膜悬浮于溶液上；所述的纳米级为小于等于100nm。

3.根据权利要求1所述的一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池，其特征在于：薄膜材料包括石墨烯，黑磷，氮化硼，石墨炔，氧化石墨烯，过渡金属硫族化合物在内的无机薄膜材料，以及金属有机框架类材料和共价有机框架类材料、聚合物薄膜在内的有机薄膜材料，以及上述材料对应的范德华异质结中的至少一种。

4.如权利要求1所述的一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池，其特征在于：

电化学池本体内部设有三通管路，三通管路的三个口分别为进液口、出液口和检测口，其中，且检测口处设有第一密封槽；本体上还设有螺孔；

上盖板设有和本体对应的螺孔，上盖板的中央设有开口，且上盖板的下端面有第二密封槽，第一密封槽至第二密封槽之间依次放置第一密封橡胶圈、光学检测窗片和第二密封橡胶圈；上盖板与电化学池本体上下重叠通过螺丝紧密连接，进液口和出液口分别插入L型玻璃管，两个L型玻璃管分别套有密封橡胶圈，L型玻璃管内的溶液高度大于等于薄膜材料窗片的高度。

5.根据权利要求4所述的一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池，其特征在于：所述电化学池本体及上盖板的材质包括聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、聚醚醚酮、玻璃或石英；密封橡胶圈的材质为丁腈橡胶、全氟橡胶或硅橡胶。

6.根据权利要求1所述的一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池，其特征在于：薄膜材料窗片的基底材料包括但不限于硅、二氧化硅、氮化硅、金属、聚四氟乙烯、玻璃或石英；基底上电极的材料包括但不限于金、银、铬、铂、钯和铜。

7.根据权利要求1所述的一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池，其特征在于：基底上通孔的尺寸从纳米级别至宏观尺度-米级；通孔的形状包括但不限于圆柱型，圆台型，圆锥型，方体型。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池的应用，用于原位监测光谱信号随电化学环境和溶液环境的变化，以分析薄膜电极表面的离子浓度、反应中间物种分布、吸附分子的结构与性质等信息。

9.根据权利要求8所述的一种具有薄膜光学窗片的电化学谱学原位池的应用，其特征在于：所述光谱信号为紫外或可见光谱，拉曼光谱，电子或离子能谱，x射线光谱。