PhchemIII 光化學(xué)反應(yīng)儀技術(shù)

——面向光化學(xué)、光催化、光降解研究與應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)

1. 前言 

光化學(xué)、光催化及光降解研究在化學(xué)合成、環(huán)境保護(hù)、生命科學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛需求。傳統(tǒng)單管或低通量光反應(yīng)裝置存在實(shí)驗(yàn)效率低、條件一致性差、溫度干擾大等問(wèn)題，難以滿足現(xiàn)代科研對(duì)高通量、可重復(fù)、精確控光的要求。

PhchemIII 光化學(xué)反應(yīng)儀是 Phchem 系列的**型號(hào)，采用 500W 氙燈 + 500W 汞燈雙光源，支持 12 個(gè)平行樣（1–75 ml/管）同步反應(yīng)，具備雙攪拌模式（自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)）、雙層石英冷阱控溫、濾光片精準(zhǔn)選光等功能，可廣泛應(yīng)用于光化學(xué)合成、光催化反應(yīng)、光降解及環(huán)境修復(fù)等實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。

2. 應(yīng)用與配置方案 

2.1 光化學(xué)合成 

實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景

•有機(jī)光合成：光誘導(dǎo)偶聯(lián)、環(huán)加成、光異構(gòu)化。

•藥物中間體合成：利用可見(jiàn)+紫外光促反應(yīng)。

•天然產(chǎn)物光修飾：光氧化、光重排。

PhchemIII 配置

•光源：500W 氙燈（300–780 nm 連續(xù)光譜，主峰 365 nm 紫外+可見(jiàn)）

•雙攪拌：自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可調(diào)，確保樣品均勻受光

•冷阱：雙層石英，可通冷卻水，避免光源溫升影響反應(yīng)

•濾光片：可選 ZJB 系列可見(jiàn)濾光片或 ZWB 系列紫外濾光片，精確控制波長(zhǎng)

•平行樣：12 個(gè) 75 ml 石英反應(yīng)管，一次完成多條件篩選

預(yù)期成果

•同時(shí)測(cè)試 12 種底物/條件，顯著縮短研發(fā)周期

•控溫+控光，提高反應(yīng)產(chǎn)率與重復(fù)性

•可結(jié)合電流/電壓監(jiān)測(cè)，分析反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與量子產(chǎn)率

近五年相關(guān)課題

1.“基于氙燈光源的可見(jiàn)光催化 C–H 鍵活化反應(yīng)研究”（2021，有機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)）

2.“氙燈照射下吲哚類(lèi)化合物的光環(huán)化反應(yīng)機(jī)制及合成應(yīng)用”（2020，高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)）

3.“模擬日光氙燈條件下光誘導(dǎo) β-內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)研究”（2022，高分子通報(bào)）

2.2 光催化反應(yīng) 

實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景

•光催化水分解制氫（TiO?、g-C?N? 等）

•CO? 光還原為甲醇/甲烷

•有機(jī)污染物選擇性轉(zhuǎn)化

PhchemIII 配置

•雙光源：氙燈（模擬日光）+ 汞燈（高強(qiáng)紫外 365 nm）

•可選配低壓汞燈（254 nm）/中壓汞燈（313 nm）

•正反轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)模式，便于通氣測(cè)試（如 CO? 氛圍）

•冷阱控溫，保證長(zhǎng)時(shí)間光照穩(wěn)定性

•濾光片：ZWB1/ZWB2 等紫外濾光片，或 ZJB360/ZJB380 可見(jiàn)濾光片

預(yù)期成果

•快速篩選催化劑種類(lèi)、比例、負(fù)載量

•精確控制入射波長(zhǎng)，提高目標(biāo)產(chǎn)物選擇性

•適用于氣-液-固三相光催化體系

近五年相關(guān)課題

1.“氙燈照射下 BiVO?/g-C?N? 異質(zhì)結(jié)光催化水分解性能研究”（2023，催化學(xué)報(bào)）

2.“模擬日光氙燈光源驅(qū)動(dòng) CO? 光還原為甲酸的研究”（2019，環(huán)境科學(xué)）

3.“氙燈光催化體系中芳香硝基化合物選擇性還原為胺”（2021，化學(xué)進(jìn)展）

2.3 光降解與環(huán)境修復(fù) 

實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景

•廢水處理：染料、酚類(lèi)、抗生素降解

•空氣凈化：VOCs 光降解

•土壤/固廢光修復(fù)：持久性有機(jī)污染物（POPs）

PhchemIII 配置

•高紫外功率：500W 汞燈（主峰 365 nm），可選 254 nm/313 nm 增強(qiáng)降解

•雙層石英冷阱控溫，避免熱降解干擾

•12 位平行樣，可同時(shí)測(cè)試不同污染物濃度或催化劑配方

•雙攪拌提升傳質(zhì)效率

•濾光片：ZWB 系列紫外濾光片，或 ZJB 系列可見(jiàn)濾光片

預(yù)期成果

•快速獲得不同工藝參數(shù)下的降解曲線

•精確定量分析反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)與量子產(chǎn)率

•可同時(shí)開(kāi)展多污染物、多催化劑的對(duì)比研究

近五年相關(guān)課題

1.“氙燈模擬日光條件下 TiO? 光催化降解染料廢水的效能與機(jī)理”（2020，環(huán)境工程學(xué)報(bào)）

2.“氙燈光照降解水體中磺胺類(lèi)抗生素的實(shí)驗(yàn)研究”（2022，中國(guó)環(huán)境科學(xué)）

3.“汞燈/光催化雙模式降解醫(yī)院污水中抗生素與病原體”（2023，中國(guó)給水排水）

3. 核心技術(shù)優(yōu)勢(shì) 

功能模塊技術(shù)特點(diǎn)科研與生產(chǎn)價(jià)值

雙光源系統(tǒng)

500W 氙燈（模擬日光）+ 500W 汞燈（高強(qiáng)紫外），可選低壓/中壓汞燈覆蓋紫外–可見(jiàn)全波段，滿足不同反應(yīng)激發(fā)需求

雙攪拌模式

自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可調(diào)樣品均勻受光，避免局部過(guò)曝或反應(yīng)不均

冷阱控溫

雙層石英冷阱，可通冷卻水循環(huán)消除光源發(fā)熱對(duì)反應(yīng)的干擾，保障長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行

高通量并行

12×75 ml 石英反應(yīng)管，獨(dú)立可控一次實(shí)驗(yàn)完成多條件篩選，顯著提升效率

精準(zhǔn)濾光

ZJB 可見(jiàn)濾光片 / ZWB 紫外濾光片可選精確控制入射波長(zhǎng)，提高反應(yīng)選擇性

監(jiān)測(cè)與控制

電流表實(shí)時(shí)監(jiān)控便于記錄光源狀態(tài)，結(jié)合動(dòng)力學(xué)與量子產(chǎn)率分析

________________________________________

4. 采購(gòu)建議與配套方案 

基礎(chǔ)配置（PhchemIII）

•反應(yīng)暗箱（400×480×860 mm）

•12×75 ml 石英反應(yīng)管 + 玻璃塞 + 通氣管

•水冷石英冷阱

•自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)攪拌器 + 12 枚磁子

•500W 氙燈燈管 + 500W 汞燈燈管

•JB400 可見(jiàn)濾光片 6 片 + UV 紫外濾光片 6 片

•控制器（電流表/電壓表）

推薦選配

•HW0810 恒溫槽（-20~50℃，外循環(huán)）用于光源降溫

•低壓汞燈（254 nm）或中壓汞燈（313 nm）增強(qiáng)紫外反應(yīng)

•單色 LED 光源模塊（PhmemIIIL）拓展至 30+ 波長(zhǎng)可選，適用于窄帶光催化研究

________________________________________

5. 結(jié)語(yǔ) 

PhchemIII 光化學(xué)反應(yīng)儀集高通量、精準(zhǔn)控光、穩(wěn)定控溫、雙光源靈活切換于一體，能夠同時(shí)滿足光化學(xué)合成、光催化研究、光降解與環(huán)境修復(fù)等多領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)需求。其12 位平行反應(yīng)能力與雙攪拌模式顯著提升了實(shí)驗(yàn)效率和數(shù)據(jù)一致性，是高校、科研院所及環(huán)保技術(shù)企業(yè)開(kāi)展光化學(xué)相關(guān)研究的理想平臺(tái)。

Phchem多位光化學(xué)反應(yīng)儀12位平行反應(yīng)/配置汞燈、氙燈/公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)攪拌

Phchem系列光化學(xué)反應(yīng)儀（也稱為光化學(xué)反應(yīng)器）可提供分析反應(yīng)產(chǎn)物和自由基的樣品，測(cè)定反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)，測(cè)定量子產(chǎn)率等，廣泛應(yīng)用化學(xué)合成、環(huán)境保護(hù)以及生命科學(xué)等研究領(lǐng)域。主要用于研究氣相或液相介質(zhì)、固定或流動(dòng)體系、紫外光或模擬可見(jiàn)光照、以及反應(yīng)容器是否負(fù)載TiO2光催化劑等條件下的光化學(xué)反應(yīng)。此反應(yīng)儀的出現(xiàn)大大加快了實(shí)驗(yàn)步伐，實(shí)現(xiàn)12個(gè)平行樣的反應(yīng),每個(gè)反應(yīng)容量1-75ml，大大地提高了實(shí)驗(yàn)效率，有效保證實(shí)驗(yàn)條件的一致性。

NBET-UVPR系列紫外光化學(xué)反應(yīng)儀

UVPR系列紫外光化學(xué)反應(yīng)儀廣泛應(yīng)用于光化學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境保護(hù)以及生命科學(xué)等研究領(lǐng)域。適用各類(lèi)光分解實(shí)驗(yàn)：乙醛、酮、鹵素誘導(dǎo)體、硫代化合物、石蠟、雜環(huán)化合物、芳香點(diǎn)分子核、共軛二烯烴、聚烯化合物、環(huán)氧化合物、ICH 光安定測(cè)試、模擬日光紫外老化試驗(yàn)、催化劑制備、化工產(chǎn)品的光化學(xué)合成和污染物質(zhì)的光化學(xué)降解研究。因此是化工行業(yè)、環(huán)保領(lǐng)域和科研院所、高等院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的**儀器。