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2026-03-09 16:06:58光催化反應(yīng)儀
光催化反應(yīng)儀是一種用于研究光催化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。它利用光源激發(fā)催化劑產(chǎn)生光生電子和空穴，進(jìn)而促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。該儀器通常配備有光源系統(tǒng)、反應(yīng)腔室、溫度控制系統(tǒng)和氣體控制系統(tǒng)等，可精確控制反應(yīng)條件。光催化反應(yīng)儀廣泛應(yīng)用于環(huán)境凈化、水處理、光解水制氫等領(lǐng)域，是研究光催化材料性能和反應(yīng)機(jī)理的重要工具。其設(shè)計(jì)緊湊，操作簡(jiǎn)便，是研究者和工程師進(jìn)行光催化研究的理想選擇。

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2023-04-18 10:25:01低真空下的高效光催化二氧化碳還原反應(yīng)
1. 文章信息標(biāo)題：High-efficiency photoreduction of CO2 in a low vacuum中文標(biāo)題： 低真空下的高效光催化二氧化碳還原反應(yīng)頁(yè)碼：15389-15396DOI：10.1039/d2cp00269h               2. 期刊信息期刊名：Physical Chemistry Chemical PhysicsISSN：1463-90842021年影響因子：3.945分區(qū)信息： 二區(qū)TOP（升級(jí)版）涉及研究方向： 物理化學(xué)、化學(xué)物理、生物物理化學(xué) 3. 作者信息：作者是 Yuxin Liu (劉鈺鑫) 。通訊作者為  Shuai Kang (康帥)、Zhuofeng Hu (胡卓鋒)、Wenqiang Lu (陸文強(qiáng))。4.實(shí)驗(yàn)儀器：CEL-SPH2N/PAEM文章簡(jiǎn)介：利用太陽(yáng)光進(jìn)行光催化反應(yīng)制備綠色清潔能源是非常誘人的技術(shù)。加之，如今人們依賴化石能源給大氣中排放了過(guò)多的CO2。將CO2在光的作用下轉(zhuǎn)換成可燃燒的CO、CH4或者其他碳?xì)浠衔锸且粋€(gè)兩全其美的方法。CO2是一個(gè)很穩(wěn)定的分子，許多研究關(guān)注制備高效、穩(wěn)定的光催化劑來(lái)提高CO2還原性能，這些研究主要通過(guò)擴(kuò)展光響應(yīng)范圍、加快電荷輸運(yùn)、增加活性位點(diǎn)、選擇性吸附CO2等。但是，光催化CO2反應(yīng)目前面臨的一個(gè)大問題是，不管用哪種催化劑，反應(yīng)的產(chǎn)物還是太少，不能在現(xiàn)實(shí)中實(shí)施。然而，反應(yīng)中CO2的實(shí)際用量很少，每克催化劑每小時(shí)大約只用毫摩爾級(jí)的CO2，但是絕大部分研究在大氣壓下純二氧化碳中進(jìn)行。我們認(rèn)為，在合適的CO2含量中研究CO2還原反應(yīng)是很有意義的。因此，我們用常規(guī)TiO2作為光催化劑，在低真空下研究了光催化CO2的反應(yīng)效率。如下圖1，實(shí)驗(yàn)表明低真空氣氛有助于提高光催化CO2反應(yīng)性能。在低濃度CO2（10%）中，低真空下反應(yīng)的CH4產(chǎn)率提高了100倍，純CO2中的CH4產(chǎn)率也提高了大約18倍。通過(guò)質(zhì)譜檢測(cè)，反應(yīng)生成的CH4來(lái)源于CO2而不是雜質(zhì)等的其他物質(zhì)。圖1(a)不同氣壓下CH4產(chǎn)率,(b)-80kPa和大氣壓下CH4產(chǎn)率對(duì)比.(c)用13CO2反應(yīng)得到的13CH4的質(zhì)譜譜線.催化反應(yīng)的穩(wěn)定性在實(shí)際實(shí)施中舉足輕重，我們測(cè)試了在低真空下反應(yīng)四個(gè)循環(huán)（圖2a）和連續(xù)反應(yīng)24小時(shí)（圖2b）的情況，實(shí)驗(yàn)表明，CH4產(chǎn)率和選擇性均穩(wěn)定。24小時(shí)后，CH4產(chǎn)率在低真空下是3.4umol，在大氣壓下是0.9umol.我們用XPS分析了在不同氣壓下的催化反應(yīng)過(guò)程（圖2c-d）。低真空下，反應(yīng)3.5小時(shí)，催化劑表面COH*飽和，一直持續(xù)到反應(yīng)24小時(shí)（有CH4生成）；而在大氣壓下，反應(yīng)3.5小時(shí)的COH*很少量，反應(yīng)24下時(shí)催化劑表面的COH*才逐漸飽和（如圖2e）。圖2 低真空下光催化CO2反應(yīng)的穩(wěn)定性測(cè)試.(a)循環(huán)測(cè)試,(b)連續(xù)測(cè)試.測(cè)試前后催化劑表面COOH*和CO*的(c)C1s變化情況和(d)定量分析,(e)COH*的演變圖.我們分析了低真空下光催化CO2反應(yīng)的機(jī)理。如圖3a，TiO2吸收了光子產(chǎn)生電子，這些光電子一部分與CO2反應(yīng)生成CO和CH4。檢測(cè)到的光電流是電子-空穴再結(jié)合和表面吸附物質(zhì)導(dǎo)致的電子湮滅這兩者的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果導(dǎo)致。在低氣壓下，后者被抑制，體現(xiàn)出增大的光電流（如圖3b）,這有助于CO2的還原反應(yīng)。另外，大氣中的氣體分子由于布朗運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)CO從催化劑表面的脫附，不利于CH4的生成（如圖3c）。大氣中的氣體分子也會(huì)占據(jù)催化劑表面的位點(diǎn)，導(dǎo)致CO-不易與-H結(jié)合，阻礙CH4的生成（如圖3d）。圖3低真空下光催化CO2反應(yīng)的機(jī)理分析.(a)TiO2的能帶結(jié)構(gòu),(b)不同氣壓下的光電流對(duì)比，(c)布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)反應(yīng)的影響,(d)活性位點(diǎn)抑制.為了驗(yàn)證低真空下光催化CO2反應(yīng)性能提高，我們用Pt-TiO2催化劑研究了光催化CO2反應(yīng)，結(jié)果如圖4。低真空下，CH4產(chǎn)率是1.47umol，選擇性是94.71%；而大氣壓下，CH4產(chǎn)率是0.83umol，選擇性是81.14%。圖4低真空下光催化CO2反應(yīng)的驗(yàn)證.(a)Pt-TiO2的CH4產(chǎn)率,(b)不同Pt含量的CH4產(chǎn)率對(duì)比.總之，研究表明氣壓對(duì)光催化CO2還原反應(yīng)有很大的影響,低真空下光催化CO2反應(yīng)性能有所提高。不論在純CO2中還是在低濃度CO2（10%）中，這個(gè)結(jié)論依然成立。性能增強(qiáng)主要來(lái)源于低真空下光電子能更好的聚集、布朗運(yùn)動(dòng)較弱、有更多的活性位點(diǎn)。我們認(rèn)為這種從工程學(xué)角度來(lái)提高光催化CO2的反應(yīng)效率是有效且普適的策略，能為光電催化CO2還原反應(yīng)和其他反應(yīng)提供有價(jià)值的參考。
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2022-11-25 11:40:15低真空下的高效光催化二氧化碳還原反應(yīng)
1. 文章信息標(biāo)題：High-efficiency photoreduction of CO2 in a low vacuum中文標(biāo)題： 低真空下的高效光催化二氧化碳還原反應(yīng)頁(yè)碼：15389-15396DOI：10.1039/d2cp00269h               2. 文章鏈接https://pubs-rsc-org-443.webvpn.las.ac.cn/en/content/articlelanding/2022/cp/d2cp00269h3. 期刊信息期刊名：Physical Chemistry Chemical PhysicsISSN：1463-90842021年影響因子：3.945分區(qū)信息： 二區(qū)TOP（升級(jí)版）涉及研究方向： 物理化學(xué)、化學(xué)物理、生物物理化學(xué) 4. 作者信息：第 一作者是 Yuxin Liu (劉鈺鑫) 。通訊作者為  Shuai Kang (康帥)、Zhuofeng Hu (胡卓鋒)、Wenqiang Lu (陸文強(qiáng))。5.產(chǎn)品型號(hào)：CEL-SPH2N系列全自動(dòng)光解水系統(tǒng)利用太陽(yáng)光進(jìn)行光催化反應(yīng)制備綠色清潔能源是非常誘人的技術(shù)。加之，如今人們依賴化石能源給大氣中排放了過(guò)多的CO2。將CO2在光的作用下轉(zhuǎn)換成可燃燒的CO、CH4或者其他碳?xì)浠衔锸且粋€(gè)兩全其美的方法。CO2是一個(gè)很穩(wěn)定的分子，許多研究關(guān)注制備高效、穩(wěn)定的光催化劑來(lái)提高CO2還原性能，這些研究主要通過(guò)擴(kuò)展光響應(yīng)范圍、加快電荷輸運(yùn)、增加活性位點(diǎn)、選擇性吸附CO2等。但是，光催化CO2反應(yīng)目前面臨的一個(gè)大問題是，不管用哪種催化劑，反應(yīng)的產(chǎn)物還是太少，不能在現(xiàn)實(shí)中實(shí)施。然而，反應(yīng)中CO2的實(shí)際用量很少，每克催化劑每小時(shí)大約只用毫摩爾級(jí)的CO2，但是絕大部分研究在大氣壓下純二氧化碳中進(jìn)行。我們認(rèn)為，在合適的CO2含量中研究CO2還原反應(yīng)是很有意義的。因此，我們用常規(guī)TiO2作為光催化劑，在低真空下研究了光催化CO2的反應(yīng)效率。如下圖1，實(shí)驗(yàn)表明低真空氣氛有助于提高光催化CO2反應(yīng)性能。在低濃度CO2（10%）中，低真空下反應(yīng)的CH4產(chǎn)率提高了100倍，純CO2中的CH4產(chǎn)率也提高了大約18倍。通過(guò)質(zhì)譜檢測(cè)，反應(yīng)生成的CH4來(lái)源于CO2而不是雜質(zhì)等的其他物質(zhì)。圖1(a)不同氣壓下CH4產(chǎn)率,(b)-80kPa和大氣壓下CH4產(chǎn)率對(duì)比.(c)用13CO2反應(yīng)得到的13CH4的質(zhì)譜譜線.催化反應(yīng)的穩(wěn)定性在實(shí)際實(shí)施中舉足輕重，我們測(cè)試了在低真空下反應(yīng)四個(gè)循環(huán)（圖2a）和連續(xù)反應(yīng)24小時(shí)（圖2b）的情況，實(shí)驗(yàn)表明，CH4產(chǎn)率和選擇性均穩(wěn)定。24小時(shí)后，CH4產(chǎn)率在低真空下是3.4umol，在大氣壓下是0.9umol.我們用XPS分析了在不同氣壓下的催化反應(yīng)過(guò)程（圖2c-d）。低真空下，反應(yīng)3.5小時(shí)，催化劑表面COH*飽和，一直持續(xù)到反應(yīng)24小時(shí)（有CH4生成）；而在大氣壓下，反應(yīng)3.5小時(shí)的COH*很少量，反應(yīng)24下時(shí)催化劑表面的COH*才逐漸飽和（如圖2e）。圖2 低真空下光催化CO2反應(yīng)的穩(wěn)定性測(cè)試.(a)循環(huán)測(cè)試,(b)連續(xù)測(cè)試.測(cè)試前后催化劑表面COOH*和CO*的(c)C1s變化情況和(d)定量分析,(e)COH*的演變圖.我們分析了低真空下光催化CO2反應(yīng)的機(jī)理。如圖3a，TiO2吸收了光子產(chǎn)生電子，這些光電子一部分與CO2反應(yīng)生成CO和CH4。檢測(cè)到的光電流是電子-空穴再結(jié)合和表面吸附物質(zhì)導(dǎo)致的電子湮滅這兩者的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果導(dǎo)致。在低氣壓下，后者被抑 制，體現(xiàn)出增大的光電流（如圖3b）,這有助于CO2的還原反應(yīng)。另外，大氣中的氣體分子由于布朗運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)CO從催化劑表面的脫附，不利于CH4的生成（如圖3c）。大氣中的氣體分子也會(huì)占據(jù)催化劑表面的位點(diǎn)，導(dǎo)致CO-不易與-H結(jié)合，阻礙CH4的生成（如圖3d）。圖3低真空下光催化CO2反應(yīng)的機(jī)理分析.(a)TiO2的能帶結(jié)構(gòu),(b)不同氣壓下的光電流對(duì)比，(c)布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)反應(yīng)的影響,(d)活性位點(diǎn)抑 制.為了驗(yàn)證低真空下光催化CO2反應(yīng)性能提高，我們用Pt-TiO2催化劑研究了光催化CO2反應(yīng)，結(jié)果如圖4。低真空下，CH4產(chǎn)率是1.47umol，選擇性是94.71%；而大氣壓下，CH4產(chǎn)率是0.83umol，選擇性是81.14%。圖4低真空下光催化CO2反應(yīng)的驗(yàn)證.(a)Pt-TiO2的CH4產(chǎn)率,(b)不同Pt含量的CH4產(chǎn)率對(duì)比.總之，研究表明氣壓對(duì)光催化CO2還原反應(yīng)有很大的影響,低真空下光催化CO2反應(yīng)性能有所提高。不論在純CO2中還是在低濃度CO2（10%）中，這個(gè)結(jié)論依然成立。性能增強(qiáng)主要來(lái)源于低真空下光電子能更好的聚集、布朗運(yùn)動(dòng)較弱、有更多的活性位點(diǎn)。我們認(rèn)為這種從工程學(xué)角度來(lái)提高光催化CO2的反應(yīng)效率是有效且普適的策略，能為光電催化CO2還原反應(yīng)和其他反應(yīng)提供有價(jià)值的參考。產(chǎn)品推薦：CEL-PAEM-D8Plus光催化活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)    CEL-PAEM-D8Plus光催化活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)(專業(yè)全自動(dòng)二氧化碳還原CO2+全解水H2O)是評(píng)價(jià)光催化劑的重大升級(jí)， 主要用于專業(yè)全自動(dòng)二氧化碳還原密閉體系分析，兼容光解水、全解水。系統(tǒng)最 大的優(yōu)勢(shì)是全新的外觀設(shè)計(jì)，更加方便的使用，系統(tǒng)所有管路全部采用控溫，實(shí)現(xiàn)樣品采集與樣品的分析無(wú)縫連接。D8Plus將玻璃系統(tǒng)集成于封閉遮光的箱體內(nèi)，易于移動(dòng)，不易損壞。在催化劑的成本較昂貴的實(shí)驗(yàn)中，更有利用光催化CO2的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)在線全自動(dòng)無(wú)人值守測(cè)試分析；可選擇手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)取樣方式；配置軟件USB反控；測(cè)試范圍廣，氫、氧、CO2、甲烷、CO、烴類、甲醛、甲醇、甲酸等微量氣體。
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2022-04-28 07:08:08CEL-LAB200E7平行光化學(xué)反應(yīng)儀
CEL-LAB200E7平行光化學(xué)反應(yīng)儀，是一款真正意義上的平行反應(yīng)儀，是將LED光源置于10位反應(yīng)器中心，LED光源旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)任一反應(yīng)器同等光功率密度下的照射。反應(yīng)器具備控溫、進(jìn)氣、出氣、實(shí)時(shí)取樣、磁力攪拌等功能，可以同時(shí)10個(gè)樣品平行實(shí)驗(yàn)。 平行光化學(xué)反應(yīng)儀可應(yīng)用到光催化劑的篩選，提高光催化的效率，實(shí)現(xiàn)了平行樣品的分析。主要用于研究氣相或液相介質(zhì)，固定或流動(dòng)體系，紫外光、單色光、可見光或模擬太陽(yáng)光光照，恒溫，同一光強(qiáng)等條件下的光化學(xué)反應(yīng)。具有提供分析反應(yīng)產(chǎn)物，測(cè)定反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，測(cè)定量子產(chǎn)率等功能，廣泛應(yīng)用光化學(xué)催化、化學(xué)合成、環(huán)境保護(hù)以及生命科學(xué)等研究領(lǐng)域。 CEL-LAB200E7 平行光化學(xué)反應(yīng)儀優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)反應(yīng)器標(biāo)配石英反應(yīng)管具備控溫、進(jìn)氣、出氣、實(shí)時(shí)取樣、磁力攪拌等功能；LED光源可以圍繞軸心自旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)均勻平行照射；LED光源可以在線熱插拔更換不同波長(zhǎng)的光源；實(shí)現(xiàn)了從365nm-940nm可選的14個(gè)單色波長(zhǎng)和可見光白光；LED光源功率30W—200W連續(xù)可調(diào)，實(shí)現(xiàn)寬范圍功率變化；LED光源系統(tǒng)光功率、旋轉(zhuǎn)、磁力攪拌分別獨(dú)立控制。   技術(shù)參數(shù)：CEL-CLED200R旋轉(zhuǎn)LED燈總成365nm，395nm，405nm，420nm，455nm，470nm，500nm，520nm，590nm，620nm，660nm，850nm，940nm，白光，模擬日光HX105恒溫循環(huán)水機(jī)（0-95℃，可調(diào)）
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2022-04-28 07:13:31HPRS-PEC250光催化光電反應(yīng)釜
優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：HPRS-PEC250光催化光電反應(yīng)釜高端版采用藍(lán)寶石大視窗，標(biāo)配控溫?cái)嚢琛⒛蛪弘姌O、鉑電極夾、自動(dòng)升降平臺(tái)；技術(shù)上采用最 新的卡環(huán)法蘭結(jié)構(gòu)，模塊加熱，實(shí)現(xiàn)恒溫定時(shí)和運(yùn)行定時(shí)功能、在線取液體樣和氣體樣品。更安全的設(shè)計(jì)，可24小時(shí)不間斷工作。產(chǎn)品應(yīng)用：光電協(xié)同作用提高光催化材料的催化活性。將催化劑固定在導(dǎo)電基體上，同時(shí)外加-偏壓抑 制光生電子和空穴的復(fù)合，從而發(fā)展出一種新型的技術(shù)—電化學(xué)輔助光催化技術(shù)，即光電催化技術(shù)。這是一種有效促進(jìn)光生電子和空穴分離，并利用光電協(xié)同作用增強(qiáng)光催化氧化技術(shù)，以光催化劑作為光陽(yáng)極，對(duì)其施加一定的偏壓，光生電子就會(huì)遷移至外電路，從而抑 制光生電子和空穴的復(fù)合，空穴在催化劑表面積累，并進(jìn)一步提高催化劑的活性。光電化學(xué)還原CO2，半導(dǎo)體在光照作用下，利用陰極材料在電化學(xué)作用下都能產(chǎn)生催化活性的特性，達(dá)到光電結(jié)合催化還原CO2的目的。
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2025-09-30 17:00:21橢圓偏振儀是什么
在現(xiàn)代光學(xué)測(cè)量和材料科學(xué)領(lǐng)域，橢圓偏振儀是一種不可或缺的精密儀器。本文將系統(tǒng)介紹橢圓偏振儀的原理、功能及應(yīng)用，幫助讀者深入理解其在科研與工業(yè)檢測(cè)中的重要作用。通過(guò)對(duì)光波偏振特性的測(cè)量，橢圓偏振儀能夠提供材料表面和薄膜結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)，為材料性能分析、工藝控制和納米技術(shù)研究提供可靠依據(jù)。 橢圓偏振儀的核心功能是測(cè)量光的偏振狀態(tài)。光波在傳播過(guò)程中，其電場(chǎng)矢量方向可能呈現(xiàn)不同的振動(dòng)形式，包括線偏振、圓偏振和橢圓偏振。橢圓偏振儀通過(guò)精密的光學(xué)元件，如偏振片和相位延遲器，能夠準(zhǔn)確解析入射光與樣品相互作用后的偏振變化。這些變化包含了樣品的折射率、消光系數(shù)及膜厚等信息。與傳統(tǒng)的反射率測(cè)量相比，橢圓偏振技術(shù)具有非接觸、高精度和靈敏度高的顯著優(yōu)勢(shì)，使其在納米尺度分析中表現(xiàn)尤為突出。 在具體應(yīng)用中，橢圓偏振儀被廣泛用于半導(dǎo)體制造、光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)及生物材料研究。在半導(dǎo)體行業(yè)，通過(guò)測(cè)量晶圓表面薄膜的厚度和均勻性，橢圓偏振儀可以幫助工程師優(yōu)化工藝流程，提升產(chǎn)品良率。在光學(xué)薄膜領(lǐng)域，它可以精確檢測(cè)涂層的折射率和厚度，確保光學(xué)器件的性能符合設(shè)計(jì)要求。生物材料的膜結(jié)構(gòu)和界面特性也可通過(guò)橢圓偏振儀進(jìn)行定量分析，為新型醫(yī)療材料的研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 橢圓偏振儀的工作原理基于光的干涉與偏振分析。當(dāng)光束經(jīng)過(guò)樣品表面反射或透射時(shí)，其偏振狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。儀器通過(guò)測(cè)量光的振幅比和相位差，將其轉(zhuǎn)化為橢圓偏振參數(shù)（通常表示為Ψ和Δ），進(jìn)而計(jì)算出樣品的光學(xué)常數(shù)。這種測(cè)量方式不僅能夠提供高精度數(shù)據(jù)，還能在復(fù)雜多層結(jié)構(gòu)中區(qū)分各層的光學(xué)特性。相比傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量方法，橢圓偏振儀在微米及納米尺度下的分辨能力更高，尤其適用于薄膜厚度在幾納米到幾百納米的檢測(cè)。 現(xiàn)代橢圓偏振儀通常配備自動(dòng)化控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析軟件，能夠快速獲取樣品光學(xué)參數(shù)并生成圖表或模型。通過(guò)模擬擬合和誤差分析，用戶可以獲得材料的精確折射率、消光系數(shù)及膜厚分布。部分高端儀器還支持寬光譜測(cè)量，能夠在可見光至近紅外波段提供連續(xù)數(shù)據(jù)，為光學(xué)設(shè)計(jì)和材料表征提供全方位支持。 總而言之，橢圓偏振儀以其非接觸、精確和高靈敏度的特點(diǎn)，在光學(xué)測(cè)量、材料分析和工業(yè)檢測(cè)中發(fā)揮著核心作用。它不僅能夠解析復(fù)雜材料的光學(xué)性質(zhì)，還能為工藝優(yōu)化和新材料研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。隨著光學(xué)技術(shù)和自動(dòng)化水平的不斷提升，橢圓偏振儀在科研和工業(yè)中的應(yīng)用前景將更加廣闊，為光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域樹立了新的技術(shù)標(biāo)桿。
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