对于光催化领域的小萌新来说,在实验的过程中多多少少会遇到很多的问题,针对这些问题,在泊菲莱科技这里总能找到最全面、最贴心的答案。

就比如文章标题中提到的:光催化实验光源的选择问题,下文有详细解析:

针对不同的科研需求,重点就泊菲莱科技9种光源设备所适用的实验场景进行详细的说明,相信看完这篇文章,就能搞清楚“如何选择光源”这个简单又磨人的问题了。

选择光源的标准有很多种,其中最重要的一点是要确认制备材料的吸收带边,即光源的光谱特性。

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太阳光光谱分布图[1]

每种材料都有不同的吸收带边,如TiO₂、ZnO等材料的吸收带边在300~400 nm范围内,可选择使用紫外加强型的PLS-SXE 300UV、PLS-SXE 300DUV氙灯光源;

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紫外加强型光谱图

对于吸收带边在400~800 nm的光催化剂,如CdS、g-C3N4、BiVO4等,可选择使用PLS-SXE 300、PLS-SXE 300D、Microsolar 300、CHF-XM系列氙灯光源搭配滤光片或PLS-LED 100C大功率LED光源。

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PLS-SXE 300D搭配AM1.5G滤光片光谱图

其次,还可以根据实验场景进行选择。

1.光化学实验:光催化分解水制氢/氧/全分解水、CO₂还原、光降解、海水淡化、光热实验、有机合成等可选光源有:

PLS-SXE 300/300UV氙灯光源

PLS-SXE 300D/300DUV氙灯光源

Microsolar 300氙灯光源

2.光电化学实验可选光源有:

PLS-FX 300HU高均匀一体式氙灯光源

PLS-LD激光光源

PLS-LED 100C大功率LED光源

CHF-XM 系列光源

3.量子产率测试可选光源有:

PLS-AL 150/300波长连续可调光源

PLS-EM 150连续可调强光光源

PLS-LED 100C大功率LED光源

PLS-LD激光光源

或与300系列氙灯光源搭配滤光片使用

PLS-SXE 300/300UV氙灯光源

PLS-SXE 300D/300DUV氙灯光源

Microsolar 300氙灯光源

注:滤光片半波带宽较大,在量子效率实验中计算光量子数时有较大误差,不建议使用

4.太阳能电池测试可选光源有:

PLS-FX300HU高均匀一体式氙灯光源

CHF-XM系列氙灯光源

当然了,在选择光源时,选择条件很重要,以下要素也是很关键哦。

1.光照强度

单位体积内有效光子数是影响反应速率的直接因素,光照强度越高时,单位体积内所接受的入射光子数越多,在催化剂表面产生的活性物种也越多,反应自然就快,若光照强度较低,不仅会使反应时间加长,还可能增加副产物,但这也并不意味着光照强度越大越好,在做实验时要考虑到这一因素,选择适合的光源。

2.光源稳定性

光源稳定性高说明光源设备的发光功率能长时间稳定,其输出的光能量也可以保证,这对实验的顺利操作很重要,而且光源稳定性也是实验能够重复的关键。

3.光斑均匀性

光斑的均匀性会影响到实验结果的准确性,对于光电催化实验来说,由于光电极是固定的,光斑不均匀的光源会在两方面导致其不适用于光电催化,一、由于光强不一致,光电极不同位置的载流子浓度不同,导致不同位置间的载流子流动;二、更换光电极进行实验时,难以做到光电极位置完全一致,导致前后的受光不一致,影响实验的重复性和准确性。

为了能够清晰明了的get到这9种光源设备各自的特点,接下来用表格来辅助说明:

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转载于:https://www.perfectlight.cn/news/detail-76.html