Small Methods:天衣无缝的一体化装置——敏感电极材料制备与测试方法

撰稿:徐梽川,新加坡南阳理工大学

晶体表面研究的传统方法需要经历制备与测试两个过程。然而将制备好的单晶电极转移到表面分析装置的过程十分耗时且非常容易污染样品。因此,设计一个将晶体制备与电化学测试于一体的装置具有重大价值。对此,柏林工业大学的Peter Strasser教授及其团队设计了一个可以实现晶体制备与表征一体化的装置。此装置将一个电感器件和两个电解池耦合在一起,实现了电解液的自动分配与转移以及热处理过程中温度的精确调控,并提升了惰性气氛的流动和晶体电极的转移。通过对单晶Pt(111)Ir(111)以及多晶Irpoly电极的测试,证实了此装置高温热处理制备电极、电化学表征一体化的可靠性。

此装置的优点包括可以对任意双元金属、金属氧化物以及单晶基底进行热处理;能够在精确红外温度及气压控制下使电极快速加热至1900 °C;内有恒定的超压,可以有效的阻止环境空气的渗透污染;电极表面的即时温度可以通过传感器精确获得;冷却过程发生在氩气环境下,无需进行水处理。此外,热处理之后,制备的晶体可以立即在氩气环境下分别于两个不同的气室里进行电化学沉积或电化学分析。这两个气室都由气泵控制流通并能够实现液相电解液的移除。同时,气室中的惰性氩气可以通过反向流动使电极从一个气室传输到另外一个气室中。

相关文章发表在Small MethodsDOI: 10.1002/smtd.201800232)上。