原位拉曼电化学电解池
本款紧凑型电解池,用于电化学工作过程中,对电极‑电解液界面发生的化学与结构演变开展实时研究。该系统将电化学调控与拉曼光谱技术相结合,可直接观测施加电位条件下正在发生的表面反应,从分子层面解析动态电化学过程。
采用顶部入射光路设计,激光光束穿过石英光学窗口照射至工作电极表面,同时同步开展电化学测试。可实时捕捉各类动态过程,包括瞬态反应中间体、分子吸附行为、催化剂重构、物相转变,以及实验过程中的表面化学演化。
原位拉曼电化学电解池配套三电极体系:铂丝螺旋对电极、Ag/AgCl 参比电极,以及铂材质工作电极夹具。该夹具可快速装夹基底或催化材料样品,并可将样品贴近光学窗口,实现高效信号采集。本电解池兼容多种工作电极形式:导电碳纸、负载催化剂的玻碳电极、金属箔片、导电玻璃、金属网、多孔电极。
该通用性既支持常规电化学拉曼测试,也可用于表面增强拉曼光谱(SERS)、壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)等增强型表征研究。
技术资料
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参数项
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参数
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池体材质
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聚四氟乙烯(PTFE)
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电极夹具材质
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PEEK 包覆铂片
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对电极
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φ0.5 × 37 mm,铂丝
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参比电极
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φ6 mm,Ag/AgCl
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光学窗口材质
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JGS2 石英(如需其他材质请联系厂商)
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窗口尺寸
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φ40 × 1 mm
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光谱透过波段
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220‑2500 nm
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电极‑窗口间距
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0‑3.5 mm(可通过配套垫片调节)
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适配工作电极类型:导电碳纸 / 碳布、金属片、金属网、泡沫镍、涂覆催化剂的基底(如玻碳电极)、金 / 银 / 铜 SERS 活性电极、负载催化剂的 SHINERS 测试体系。
JGS2 石英光学窗口规格 φ40 × 1 mm;JGS2 石英玻璃光谱适用范围 220‑2500 nm。通过配套厚度 0.2 mm、0.5 mm、1 mm 的垫片,可将样品表面与石英窗口间距在 0‑3.5 mm 范围内调节。本电解池也兼容蓝宝石、硒化锌 (ZnSe)、氟化钙 (CaF₂) 等其他材质光学窗口。
装箱清单
原位拉曼电化学电解池本体
铂片工作电极夹具
φ0.5×37 mm 铂螺旋对 / 辅助电极
φ6 mm Ag/AgCl 参比电极
吸盘夹具(用于石英窗口拆装)
配套螺丝与螺丝刀(用于固定工作电极)
φ3 mm PTFE 管路
φ3 mm PU 快插接头 ×2
JGS2 石英光学窗口 φ40×1 mm ×3
光学窗口密封垫片(0.2 mm、0.5 mm、1.0 mm) ×5
PEEK 材质气体进出气锁紧螺丝 ×5
PEEK 材质电极锁紧螺丝 ×6
PEEK 气体端口密封堵头 ×2
PTFE 气体管路密封棒塞 ×4
PTFE 电极孔密封棒塞 ×3
电极与气口用氟橡胶 O 型圈
光学窗口拆装工具 ×1
PTFE 生料带、管路割刀 ×1
备注:L 型可拆卸电极不含在本套配件内。
拉曼电化学电解池应用领域
拉曼电化学电解池在电催化、储能以及界面电化学研究领域拥有广泛用途。通过实时观测催化剂演变过程与反应中间体,可用于解析析氢 / 氢氧化反应(HER/HOR)、析氧 / 氧还原反应(OER/ORR)、二氧化碳还原 / 氮还原反应(CO₂RR/NRR)以及燃料电池相关过程的反应机理。
在电池研究方面,可开展锂离子、钠离子嵌脱嵌行为、电极物相转变、固体电解质界面膜(SEI)生成过程的研究。其他应用场景还包括锌‑空气电池等金属‑空气电池体系、光电化学器件、腐蚀与表面科学研究,以及传感材料、功能材料领域的分子吸附与界面相互作用探究。
文献参考
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J. wen et al. (2024), In Situ Raman Study of Layered Double Hydroxide Catalysts for Water Oxidation to Hydrogen Evolution: Recent Progress and Future Perspectives, Energies, 17(22), 5712; DOI: 10.3390/en17225712.
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Q. Fu et al. (2020), Phase-Junction Electrocatalysts towards Enhanced Hydrogen Evolution Reaction in Alkaline Media, Angew. Chem. Int. Ed., 60 (1), 259-267; DOI: 10.1002/anie.202011318.
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Y. Wang et al. (2023), In situ electrochemical Raman spectroscopy and ab initio molecular dynamics study of interfacial water on a single-crystal surface, Nat. Protoc., 18, 883–901; DOI: 10.1038/s41596-022-00782-8.