用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池的制作方法

本实用新型属于电化学电解技术领域，具体涉及一种用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池。

背景技术：

旋转圆盘圆环电极装置是一种常见的电化学仪器，主要是给工作电极提供一定的转速，用于动力学机理研究，比如各类催化剂的活性评价。由于工作电极安装在旋转杆的末端，催化剂负载在工作电极的端面上，实验时，旋转杆末端的工作电极需浸入电解池的电解液内，当旋转杆带动工作电极旋转时，旋转杆与电解池的主瓶口之间不可避免的会形成缝隙，无法形成密封。然而，某些重要的研究如二氧化碳电还原实验要求对电解池内的气体产物进行分析，这就要求电解池的密封性好。目前存在的问题是，当旋转杆带动工作电极旋转时，无法保证电解池的密封性良好，这严重制约了某些重要的研究如二氧化碳电化学实验。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有旋转圆盘圆环电极装置密封性差的问题。

为此，本实用新型提供了一种用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池，包括电解池体，所述电解池体上设置有进气口、主瓶口、出气口、参比电极口和对电极口，所述主瓶口内插入有旋转杆，所述旋转杆的一端连接工作电极，所述工作电极伸入电解池体内，旋转杆另一端连接电机，所述旋转杆与主瓶口之间设置有密封件，所述密封件内侧壁沿周向设有密封槽，所述密封件与旋转杆之间设置有高温油脂层。

进一步的，所述工作电极与旋转杆之间通过螺母可拆卸连接。

进一步的，所述密封件包括外环、内环以及连接外环和内环的连接板，所述外环外侧与主瓶口内侧壁接触，所述内环内侧与旋转杆接触，所述密封槽设置在内环内侧壁上。

进一步的，所述外环、内环和连接板为一体成型的弹性塑料体结构。

进一步的，所述内环的外侧壁上套有弹簧。

进一步的，所述主瓶口内侧与密封件外侧均为磨口结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的这种用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池通过密封件密封旋转杆和主瓶口，通过高温油脂在旋转摩擦时产生液膜使旋转杆和密封件之间形成密封，克服了现有旋转杆与电解池的主瓶口之间无法形成密封的问题。

(2)本实用新型提供的这种用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池密封性良好，可满足对密封性要求高的电解实验，扩大了旋转圆盘圆环电极装置的应用范围。

(3)本实用新型提供的这种用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池结构简单，操作方便，且电解池的各部件易于拆卸清洗和组装。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池的结构示意图。

图2是本实用新型中电解池体的俯视图。

图3是本实用新型中密封件的结构示意图。

附图标记说明：1、电解池体；2、进气口；3、主瓶口；4、密封件；5、旋转杆；6、电机；7、出气口；8、工作电极；9、参比电极口；10、对电极口；11、外环；12、连接板；13、内环；14、密封槽；15、弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池，包括电解池体1，所述电解池体1上设置有进气口2、主瓶口3、出气口7、参比电极口9和对电极口10，所述主瓶口3内插入有旋转杆5，所述旋转杆5的一端连接工作电极8，所述工作电极8伸入电解池体1内，旋转杆5另一端连接电机6，所述旋转杆5与主瓶口3之间设置有密封件4，所述密封件4内侧壁沿周向设有密封槽14，所述密封件4与旋转杆5之间设置有高温油脂层。

使用上述用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池做密封性化学实验前，首先将配制好的催化剂滴涂在工作电极8的表面，待催化剂均匀干燥成膜以后，将工作电极8安装在旋转杆5末端固定，优选的，所述工作电极8与旋转杆5之间通过螺母可拆卸连接，便于拆卸清洗和组装；再将旋转杆5的顶端通过螺母与电机6固定在一起；将参比电极放入参比电极口9内，将对电极放入对电极口10内，起到密封作用；将密封件4塞入主瓶口3内，再将旋转杆5末端穿透密封件4插入电解池体1内，密封件4的外侧壁与主瓶口3内壁接触并固定，密封件4的内侧壁与旋转杆5的外壁接触，往密封件4与旋转杆5之间的间隙滴加少量高温油脂。

实验开始时，启动电机6使旋转杆5带动工作电极8旋转，密封件4对主瓶口3和旋转杆5之间进行密封，同时旋转杆5在旋转过程中与密封件4的内侧壁产生摩擦，高温油脂层在旋转摩擦时可产生液膜，液膜在密封槽14处对密封件4和旋转杆5之间的间隙产生密封作用，而且液膜还可对旋转杆5和密封件4之间的摩擦起到润滑作用；往进气口2通入实验所需要的气体如二氧化碳，出气口7的气体收集后通过气体分析仪如气相色谱进一步分析，获取电化学反应产物的信息，同时利用电化学工作站对工作电极8、参比电极和对电极三电极体系进行研究，可以获取电化学反应的电信号。

实验结束后，关闭电机6，停止通入气体，依次取出参比电极和对电极，将旋转杆5移出离开电解池体1，拆下工作电极8，然后对电解池体1进行清洗，备用。

细化的实施方式，如图2所示，所述密封件4包括外环11、内环13以及连接外环11和内环13的连接板12，所述外环11外侧与主瓶口3内侧壁接触，所述内环13内侧与旋转杆5接触，所述密封槽14设置在内环13内侧壁上，所述外环11、内环13和连接板12为一体成型的弹性塑料体结构，外环11与主瓶口3过盈配合形成密封，内环13为弹性塑料，旋转杆5在旋转时，内环13可根据旋转杆5对内环13侧壁的力产生弹性形变，从而可调节内环13与旋转杆5之间的相对位置，使得旋转杆5与密封件4之间间隙尽可能小的情况下旋转杆5能正常旋转工作。而为了避免内环13长时间使用受力后，其弹力减小而影响旋转杆5与密封件4之间的密封效果，所述内环13的外侧壁上套有弹簧15，通过弹簧15增强内环13在径向上的弹力，更好的调节内环13与旋转杆5之间的相对位置，延长了密封件4的使用寿命。

另外，为了保证主瓶口3与密封件4之间密封性良好，所述主瓶口3内侧与密封件4外侧均为磨口结构。

本实用新型提供的这种用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池不仅可以用来做二氧化碳电还原实验，还可以用作其它需要密封的电化学实验如氢析出实验或氧析出实验。

综上所述，本实用新型提供的这种用于旋转圆盘圆环电极密封性实验的电解池结构简单，通过密封件密封旋转杆和主瓶口，通过高温油脂在旋转摩擦时产生液膜使旋转杆和密封件之间形成密封，克服了现有旋转杆与电解池的主瓶口之间无法形成密封的问题，可满足对密封性要求高的电解实验，扩大了旋转圆盘圆环电极装置的应用范围。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。