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如何選擇光催化實驗的光源,看完這篇就夠了!

閱讀:2852        發(fā)布時間:2022-5-18
當別的男生、女生在網(wǎng)上興致勃勃的搜索類似于“最in的服裝搭配"、“素顏心機妝的打造方法"時,有一波初級的“科研打工人"在搜索框里苦兮兮打下了“如何選擇光催化實驗的光源"這幾個大字。
本以為搜索時的心境已經(jīng)是截然不同了,沒想到看到搜索結(jié)果時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滿的技巧貼,并巧妙運用圖片、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“這么簡單的問題也來問"的質(zhì)疑。


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這種迷茫感有不少人體驗過:剛剛?cè)雽W時,老師還沒教、師兄師姐沒空帶,從工具方法到文獻寫作,都是一臉懵。
針對不同的科研需求,重點就泊菲萊科技9種光源設備所適用的實驗場景進行詳細的說明,相信看完這篇文章,就能搞清楚“如何選擇光源"這個簡單又磨人的問題了。

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選擇光源的標準有很多種,其中最重要的一點是要確認制備材料的吸收帶邊,即光源的光譜特性。
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太陽光光譜分布圖[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型的PLS-SXE 300UV、PLS-SXE 300DUV氙燈光源;
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紫外加強型光譜圖
對于吸收帶邊在400~800 nm的光催化劑,如CdS、g-C3N4BiVO4等,可選擇使用PLS-SXE 300、PLS-SXE 300DMicrosolar 300、CHF-XM系列氙燈光源搭配濾光片或PLS-LED 100C大功率LED光源

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其次,還可以根據(jù)實驗場景進行選擇。
1.光化學實驗:光催化分解水制氫/氧/全分解水、CO?還原、光降解、海水淡化、光熱實驗、有機合成等可選光源有:
       PLS-SXE 300/300UV氙燈光源
       PLS-SXE 300D/300DUV氙燈光源
       Microsolar 300氙燈光源
2.光電化學實驗可選光源有:
       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)率測試可選光源有:
       PLS-AL 150/300波長連續(xù)可調(diào)光源
       PLS-EM 150連續(xù)可調(diào)強光光源
       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,在量子效率實驗中計算光量子數(shù)時有較大誤差,不建議使用
4.太陽能電池測試可選光源有:
       PLS-FX300HU高均勻一體式氙燈光源
       CHF-XM系列氙燈光源

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當然了,在選擇光源時,選擇條件很重要,以下要素也是很關鍵哦。
1.光照強度
單位體積內(nèi)有效光子數(shù)是影響反應速率的直接因素,光照強度越高時,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,反應自然就快,若光照強度較低,不僅會使反應時間加長,還可能增加副產(chǎn)物,但這也并不意味著光照強度越大越好,在做實驗時要考慮到這一因素,選擇適合的光源。
2.光源穩(wěn)定性
光源穩(wěn)定性高說明光源設備的發(fā)光功率能長時間穩(wěn)定,其輸出的光能量也可以保證,這對實驗的順利操作很重要,而且光源穩(wěn)定性也是實驗能夠重復的關鍵。
3.光斑均勻性
光斑的均勻性會影響到實驗結(jié)果的準確性,對于光電催化實驗來說,由于光電極是固定的,光斑不均勻的光源會在兩方面導致其不適用于光電催化,一、由于光強不一致,光電極不同位置的載流子濃度不同,導致不同位置間的載流子流動;二、更換光電極進行實驗時,難以做到光電極位置*一致,導致前后的受光不一致,影響實驗的重復性和準確性。

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為了能夠清晰明了的get到這9種光源設備各自的特點,接下來用表格來輔助說明:

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可選光源1:PLS-SXE 300/300UV氙燈光源

屬于基礎型氙燈光源,勝在性價比高。

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



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可選光源2:PLS-SXE 300D/300DUV氙燈光源

是PLS-SXE 300/300UV的加強型
1. 顯示燈泡使用壽命
2. 過載過流保護自動關機保護
3.風扇延時關閉,延長燈泡使用壽命

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



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可選光源3:Microsolar 300氙燈光源

在PLS-SXE 300D系列的基礎上,內(nèi)置光反饋探頭,實時測量輸出光的相對光功率密度,保證長周期內(nèi)恒光功率的穩(wěn)定輸出。

1. 光催化分解水制氫/氧(長周期)
2. 光催化全分解水(長周期)
3. PEC光電化學


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可選光源4:PLS-FX300HU高均勻一體式氙燈光源

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3 W/cm2

1. PEC光電化學
2. 太陽能電池測試
3. 膜光催化


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可選光源5:PLS-LD激光光源

光譜帶寬窄,單色性強

1. 光催化量子效率測量
2. PEC光電化學






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可選光源6:PLS-LED 100C大功率LED光源

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,燈泡壽命達10000 h
4. 白光、多波段單色光任意搭配

1. 光催化量子效率測量
2. PEC光電化學



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

1. 輸出波長連續(xù)可調(diào)窄帶光譜
2. 單色光強度可達微瓦級別

1. 光催化量子效率測量
2. 太陽能電池測試


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可選光源8:PLS-EM 150連續(xù)可調(diào)強光光源

PLS-AL 150/300波長連續(xù)可調(diào)光源的升級款
1. 單色光強度達到毫瓦的級別
2. 一體化設計可減少光能量的損失

1. 強單色光效率測量
2. 強單色光產(chǎn)物測量


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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。

1. 輸出光為均勻的近平行光
2. 可通過調(diào)整透鏡組合輸出點光源
3. 模塊化設計,適應性強

1. 光催化量子效率測量
2. PEC光電化學
3. 太陽能電池測試



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