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如何選擇光催化實(shí)驗(yàn)的光源，看完這篇就夠了！

閱讀：2856 發(fā)布時(shí)間：2022-5-18

當(dāng)別的男生、女生在網(wǎng)上興致勃勃的搜索類(lèi)似于“最in的服裝搭配"、“素顏心機(jī)妝的打造方法"時(shí)，有一波初級(jí)的“科研打工人"在搜索框里苦兮兮打下了“如何選擇光催化實(shí)驗(yàn)的光源"這幾個(gè)大字。

本以為搜索時(shí)的心境已經(jīng)是截然不同了，沒(méi)想到看到搜索結(jié)果時(shí)的心情才真是天差地別。前者隨便一搜就能找到各種干貨滿(mǎn)滿(mǎn)的技巧貼，并巧妙運(yùn)用圖片、文字、視頻等多種表現(xiàn)形式，而后者竭盡所能“四處搜刮"也只能找到零星的幾段文字，其中有一兩條甚至還隱含“這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題也來(lái)問(wèn)"的質(zhì)疑。

這種迷茫感有不少人體驗(yàn)過(guò)：剛剛?cè)雽W(xué)時(shí)，老師還沒(méi)教、師兄師姐沒(méi)空帶，從工具方法到文獻(xiàn)寫(xiě)作，都是一臉懵。

針對(duì)不同的科研需求，重點(diǎn)就泊菲萊科技的9種光源設(shè)備所適用的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，相信看完這篇文章，就能搞清楚“如何選擇光源"這個(gè)簡(jiǎn)單又磨人的問(wèn)題了。

選擇光源的標(biāo)準(zhǔn)有很多種，其中最重要的一點(diǎn)是要確認(rèn)制備材料的吸收帶邊，即光源的光譜特性。

太陽(yáng)光光譜分布圖[1]

每種材料都有不同的吸收帶邊，如TiO?、ZnO等材料的吸收帶邊在300~400 nm范圍內(nèi)，可選擇使用紫外加強(qiáng)型的PLS-SXE 300UV、PLS-SXE 300DUV氙燈光源；

紫外加強(qiáng)型光譜圖

對(duì)于吸收帶邊在400~800 nm的光催化劑，如CdS、g-C₃N₄、BiVO₄等，可選擇使用PLS-SXE 300、PLS-SXE 300D、Microsolar 300、CHF-XM系列氙燈光源搭配濾光片或PLS-LED 100C大功率LED光源。

其次，還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行選擇。

1.光化學(xué)實(shí)驗(yàn)：光催化分解水制氫/氧/全分解水、CO?還原、光降解、海水淡化、光熱實(shí)驗(yàn)、有機(jī)合成等可選光源有：
     PLS-SXE 300/300UV氙燈光源
       PLS-SXE 300D/300DUV氙燈光源
       Microsolar 300氙燈光源

2.光電化學(xué)實(shí)驗(yàn)可選光源有：
       PLS-FX 300HU高均勻一體式氙燈光源
     PLS-LD激光光源
   PLS-LED 100C大功率LED光源
     CHF-XM系列光源

3.量子產(chǎn)率測(cè)試可選光源有：
   PLS-AL 150/300波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)光源
   PLS-EM 150連續(xù)可調(diào)強(qiáng)光光源
   PLS-LED 100C大功率LED光源
       PLS-LD激光光源
       或與300系列氙燈光源搭配濾光片使用

       PLS-SXE 300/300UV氙燈光源
       PLS-SXE 300D/300DUV氙燈光源
       Microsolar 300氙燈光源
   注：濾光片半波帶寬較大，在量子效率實(shí)驗(yàn)中計(jì)算光量子數(shù)時(shí)有較大誤差，不建議使用

4.太陽(yáng)能電池測(cè)試可選光源有：
PLS-FX300HU高均勻一體式氙燈光源
CHF-XM系列氙燈光源

當(dāng)然了，在選擇光源時(shí)，選擇條件很重要，以下要素也是很關(guān)鍵哦。

1.光照強(qiáng)度

單位體積內(nèi)有效光子數(shù)是影響反應(yīng)速率的直接因素，光照強(qiáng)度越高時(shí)，單位體積內(nèi)所接受的入射光子數(shù)越多，在催化劑表面產(chǎn)生的活性物種也越多，反應(yīng)自然就快，若光照強(qiáng)度較低，不僅會(huì)使反應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng)，還可能增加副產(chǎn)物，但這也并不意味著光照強(qiáng)度越大越好，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)要考慮到這一因素，選擇適合的光源。

2.光源穩(wěn)定性

光源穩(wěn)定性高說(shuō)明光源設(shè)備的發(fā)光功率能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定，其輸出的光能量也可以保證，這對(duì)實(shí)驗(yàn)的順利操作很重要，而且光源穩(wěn)定性也是實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑貜?fù)的關(guān)鍵。

3.光斑均勻性

光斑的均勻性會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)于光電催化實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，由于光電極是固定的，光斑不均勻的光源會(huì)在兩方面導(dǎo)致其不適用于光電催化，一、由于光強(qiáng)不一致，光電極不同位置的載流子濃度不同，導(dǎo)致不同位置間的載流子流動(dòng)；二、更換光電極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，難以做到光電極位置*一致，導(dǎo)致前后的受光不一致，影響實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

為了能夠清晰明了的get到這9種光源設(shè)備各自的特點(diǎn)，接下來(lái)用表格來(lái)輔助說(shuō)明：

可選光源1：PLS-SXE 300/300UV氙燈光源

選擇理由	屬于基礎(chǔ)型氙燈光源，勝在性?xún)r(jià)比高。
應(yīng) 用領(lǐng) 域	1. 光催化分解水制氫/氧 2. 光催化全分解水 3. 光催化CO?還原

可選光源2：PLS-SXE 300D/300DUV氙燈光源

選擇理由	是PLS-SXE 300/300UV的加強(qiáng)型 1. 顯示燈泡使用壽命 2. 過(guò)載過(guò)流保護(hù)自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù) 3.風(fēng)扇延時(shí)關(guān)閉，延長(zhǎng)燈泡使用壽命
應(yīng) 用領(lǐng) 域	1. 光催化分解水制氫/氧 2. 光催化全分解水 3. 光催化CO?還原

可選光源3：Microsolar 300氙燈光源

選擇理由	在PLS-SXE 300D系列的基礎(chǔ)上，內(nèi)置光反饋探頭，實(shí)時(shí)測(cè)量輸出光的相對(duì)光功率密度，保證長(zhǎng)周期內(nèi)恒光功率的穩(wěn)定輸出。
應(yīng) 用領(lǐng) 域	1. 光催化分解水制氫/氧（長(zhǎng)周期） 2. 光催化全分解水（長(zhǎng)周期） 3. PEC光電化學(xué)

可選光源4：PLS-FX300HU高均勻一體式氙燈光源

選擇理由	1. 輸出矩形光斑，光斑面積1×1~5×5 cm²連續(xù)可調(diào) 2. 輸出光斑的均勻性高 3. 最大輸出光功率密度高達(dá)3 W/cm²
應(yīng) 用領(lǐng) 域	1. PEC光電化學(xué) 2. 太陽(yáng)能電池測(cè)試 3. 膜光催化

可選光源5：PLS-LD激光光源

選擇理由	光譜帶寬窄，單色性強(qiáng)
應(yīng) 用領(lǐng) 域	1. 光催化量子效率測(cè)量 2. PEC光電化學(xué)

可選光源6：PLS-LED 100C大功率LED光源

選擇理由	1. 高效窄帶光譜輸出 2. 輸出方式有連續(xù)、脈沖和階梯3種輻照模式 3. 光源穩(wěn)定性強(qiáng)，燈泡壽命達(dá)10000 h 4. 白光、多波段單色光任意搭配
應(yīng) 用領(lǐng) 域	1. 光催化量子效率測(cè)量 2. PEC光電化學(xué)

可選光源7：PLS-AL 150/300波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)光源

選擇理由	1. 輸出波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)窄帶光譜 2. 單色光強(qiáng)度可達(dá)微瓦級(jí)別
應(yīng) 用領(lǐng) 域	1. 光催化量子效率測(cè)量 2. 太陽(yáng)能電池測(cè)試

可選光源8：PLS-EM 150連續(xù)可調(diào)強(qiáng)光光源

選擇理由	PLS-AL 150/300波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)光源的升級(jí)款 1. 單色光強(qiáng)度達(dá)到毫瓦的級(jí)別 2. 一體化設(shè)計(jì)可減少光能量的損失
應(yīng) 用領(lǐng) 域	1. 強(qiáng)單色光效率測(cè)量 2. 強(qiáng)單色光產(chǎn)物測(cè)量

可選光源9：CHF-XM系列光源

該系列含有4種光源，分別是150 W氙燈光源、500 W氙燈光源、250 W汞燈光源、500 W汞燈光源。

選擇理由	1. 輸出光為均勻的近平行光 2. 可通過(guò)調(diào)整透鏡組合輸出點(diǎn)光源 3. 模塊化設(shè)計(jì)，適應(yīng)性強(qiáng)
應(yīng) 用領(lǐng) 域	1. 光催化量子效率測(cè)量 2. PEC光電化學(xué) 3. 太陽(yáng)能電池測(cè)試

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