電化學(xué)的研究涉及到光能、電能、化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化。通過(guò)方便的電壓電流等信號(hào)的控制及檢測(cè),可快速反應(yīng)三者的轉(zhuǎn)化過(guò)程。因此等越來(lái)越多的科研人員投入到這個(gè)方向,在復(fù)合的光電能量場(chǎng)下研究材料的性能。
為滿足各方面的科研需求,推出了高氣密性且連接便捷的光電反應(yīng)器,該反應(yīng)器主體為高硼硅玻璃材質(zhì),采用坡口法蘭連接、O型圈密封、多關(guān)節(jié)鏈?zhǔn)綂A固定,操作簡(jiǎn)單便捷,其中,光窗可拆卸清洗,電極采用插拔方式固定。標(biāo)配三電極體系ITO/FTO或玻碳(直型/L型)等工作電極可配電極夾具固定。
根據(jù)結(jié)構(gòu),光電反應(yīng)器可分為但是反應(yīng)器和雙室反應(yīng)器(也成為H型反應(yīng)器),后者可在兩單式連接部分固定質(zhì)子交換膜,以便阻隔兩側(cè)反應(yīng)介質(zhì)直接相混而僅傳導(dǎo)質(zhì)子,避免逆反應(yīng)的發(fā)生。
光電反應(yīng)池鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)密封,鏈?zhǔn)綂A結(jié)構(gòu)不僅氣密性良好而且便于拆洗,實(shí)現(xiàn)了光窗的可拆卸,便于清洗反應(yīng)器。
1. 高氣密性單室三電極反應(yīng)器
◆技術(shù)參數(shù):
一體化三電極上蓋;(連接簡(jiǎn)易,高氣密性)
反應(yīng)器容積:180ml;
有效體積約90ml;
快速鏈接坡口法蘭夾具;
坡口法蘭連接,密封圈密封;
可拆卸光窗;
配合Labsolar型系列光催化設(shè)備使用;
◆配置:
三電極反應(yīng)器上蓋;
玻璃反應(yīng)器主體;
P60鏈?zhǔn)綂A一套;(含撐圈及O型號(hào)圈)
P45鏈?zhǔn)綂A一套;(含撐圈及O型號(hào)圈)
P45光窗一塊;
電極夾具兩支(鍍金),用于工作電極與對(duì)電極;
銀-氯化銀參比電極;(標(biāo)配)
專用反應(yīng)器底座。
2. 高氣密性雙室三電極反應(yīng)器
◆技術(shù)參數(shù):
一體化三電極上蓋;(連接簡(jiǎn)易,高氣密性)
單側(cè)反應(yīng)器容積:160ml;
單側(cè)有效體積約90ml;
快速鏈接坡口法蘭夾具;
坡口法蘭連接,密封圈密封;
雙側(cè)可拆卸光窗;
質(zhì)子交換膜:45mm直徑;
各單室上具備取樣口;
配合Labsolar型系列光催化設(shè)備使用;
◆配置:
三電極反應(yīng)器上蓋兩個(gè);
玻璃反應(yīng)器主體兩個(gè);
P60鏈?zhǔn)綂A兩套;(含撐圈及O型號(hào)圈)
P45鏈?zhǔn)綂A三套;(含撐圈及O型號(hào)圈)
P45光窗兩塊塊;
電極夾具兩支(鍍金),用于工作電極與對(duì)電極;
銀-氯化銀參比電極;(標(biāo)配)
前面兩款的一些介紹:
反應(yīng)器參數(shù):
反應(yīng)器主體材質(zhì):高硼硅玻璃
通關(guān)窗口材質(zhì):高透過(guò)性石英玻璃
技術(shù)參數(shù)(基本配置)
反應(yīng)器總?cè)莘e:200ml(可定制)
有效裝液容積:100ml(可定制)
通光窗口直徑:30mm
反應(yīng)器耐受壓力范圍:-0.1mp~0mp
反應(yīng)器耐受溫度范圍:0~100℃
適用點(diǎn)擊尺寸:可自由更換PT電極,選配銀-氯化銀電極或飽和甘汞電極。
適用范圍:
現(xiàn)有的各種液固相式光電催化反應(yīng),特別是固定膜式的光電催化制氫、制氧反應(yīng)的研究。通過(guò)與專用的電化學(xué)工作站,氣色色譜相連接,可實(shí)現(xiàn)離線或在線對(duì)反應(yīng)生成的檢測(cè),以及電流、電壓的控制。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓、光強(qiáng)及反應(yīng)壓力四者對(duì)催化劑的影響的研究。
反應(yīng)裝置的特點(diǎn)
1.采用主體采用高硼硅玻璃,滿足了實(shí)驗(yàn)的對(duì)反應(yīng)器耐酸堿等的要求。
2.配合Labsolar型系列光催化設(shè)備使用,可實(shí)現(xiàn)氣體產(chǎn)物的在線檢測(cè),進(jìn)而計(jì)算法拉第效率。
3.采用一體化結(jié)構(gòu)固定電極夾具,可各種電極,滿足了客戶在實(shí)驗(yàn)時(shí)采用不同電極的要求。
4.采用高透過(guò)性石英玻璃作為窗口材質(zhì),滿足了客戶對(duì)紫外區(qū)能量的研究需要。
5.采用側(cè)平面通光窗口設(shè)計(jì),利用光能量并便于以后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算。
6.采用鏈?zhǔn)綂A結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了光窗部分的易拆卸。
光電測(cè)試中的注意事項(xiàng):
1、電解液的選擇:根據(jù)電極的酸堿穩(wěn)定性等選擇合適的溶液,常用硫酸、硫酸鈉、 Na-phosphate buffer,NaOH等;
2、掃描范圍:在保證電極和電解液的穩(wěn)定的窗口內(nèi),通常光陽(yáng)極掃描到1.23V(RHE)以上,光陰到0V(RHE)一下;
3、光照方式:注意電極正照或者背照式。
4、光源的選擇:需配合使用AM1.5G,應(yīng)注意經(jīng)常校準(zhǔn)光強(qiáng);
5、參比電極:選擇電勢(shì)穩(wěn)定的難極化電極(氯化汞、甘汞電極)
光電催化(PEC)分解水制備氫氣或化學(xué)品等太陽(yáng)燃料被認(rèn)為最有前景的可持續(xù)能源利用的策略之一。光電極的光生空穴和電子,在光生電壓或外加偏壓的輔助下分別到光陽(yáng)極。光陽(yáng)極表面,參與水的氧化還原反應(yīng)光電測(cè)試本質(zhì)為一種光輔助下的電催化測(cè)試,電化學(xué)中的基本原理和方法在PEC中大部分適用。光電測(cè)試裝置一般分為廣源、反應(yīng)系統(tǒng)(三電極反應(yīng)器+真空管路)、測(cè)試系統(tǒng)(電化學(xué)工作站+色譜)三個(gè)部分。
光電催化實(shí)驗(yàn)裝置與光催化實(shí)驗(yàn)裝置有相同的地方,但并不等同,我們借鑒頂尖實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有裝置,結(jié)合自身在光催化多年的經(jīng)驗(yàn)研制了PEC1000光電催化測(cè)試裝置,在自動(dòng)化、準(zhǔn)確性方面有了極大的提高,可以滿足科研者在光催化方面的需求。
300W系列氙燈廣源具有跟 太陽(yáng)光相似的光譜、很高的光照強(qiáng)度,非常適合光催化實(shí)驗(yàn),但其均勻性要差一些,且光斑很大,相對(duì)于一般10mm*20mm的廣源光電極來(lái)說(shuō),造成大量的光能量損失,照射到參比電極上也帶來(lái)負(fù)面影響,因此并不適合光電催化實(shí)驗(yàn)。這對(duì)這一狀況研制了光電催化專用的FX300光纖廣源,其特征就是均勻性好,類似太陽(yáng)能模擬器,可根據(jù)電極大小調(diào)節(jié)光斑,避免光照射到參比電極上。另外,PEC1000配有斬光器,獲得周期開閉額光照,且周期可調(diào)。