[发明专利]基于扫描电化学显微镜的光电化学动力学测试系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于扫描电化学显微镜的光电化学动力学测试系统及方法，系统包括扫描电化学显微镜装置、Pt超微电极、样品固定装置、光源装置和转台控制装置，扫描电化学显微镜装置包括三维控制仪和电化学工作站；样品固定装置包括聚四氟化学池和固定件；光源装置包括散热器、直流电源以及依次排列在散热器圆盘边沿上的红、黄、蓝、白LED光源；转台控制装置包括中央处理器、带有通光孔的圆盘、驱动器、控制器和步进电机。实施本发明可克服目前太阳能电池和光电催化界面化学反应动力学信息获取不足的缺陷，快速得到精确的界面反应动力学信息，为研究太阳能电池或光电催化分解水器件提供有力的实验参数。

主权项

一种基于扫描电化学显微镜的光电化学动力学测试系统，用于测试透明光阳极样品薄膜的再生动力学行为特性，其特征在于，所述系统包括扫描电化学显微镜装置、Pt超微电极、样品固定装置、光源装置和转台控制装置，所述扫描电化学显微镜装置包括三维控制仪和电化学工作站，所述三维控制仪用于控制超微电极在透明光阳极样品薄膜表面进行扫描，电化学工作站用于采集超微电极扫描过程中产生的电化学信息；所述样品固定装置包括聚四氟化学池和固定件，固定件用于将透明光阳极样品薄膜固定在聚四氟化学池底部，并导出电极引线；固定件还用于将参比电极和对电极固定在聚四氟反应池的侧面，并与聚四氟化学池中央盛放的电解液导通；所述光源装置包括散热器、直流电源以及依次排列在散热器圆盘边沿上的红、黄、蓝、白LED光源，散热器固定在聚四氟化学池正下方，所述LED光源垂直照射到聚四氟化学池底部中央预留的通光孔；直流电源用于给所述LED光源提供驱动电压，通过控制驱动电压的大小使得LED光源发出不同功率的光；所述转台控制装置包括中央处理器、带有通光孔的圆盘、驱动器、控制器和步进电机，其中带有通光孔的圆盘同轴安装在步进电机上，中央处理器控制控制器发送脉冲信号至驱动器；驱动器将脉冲信号转换为运动信号，再发送至步进电机，步进电机根据运动信号旋转进而带动圆盘同轴转动，此时所述带有通光孔的圆盘上的通光孔依次通过各LED光源的正上方，达到交替光照的效果，同时扫描电化学显微镜采集透明光阳极样品薄膜反馈电流的变化信息。