簡(jiǎn)要描述:光電化學(xué)量子效率測試分析系統采用光源、光電反應池、電化學(xué)工作站組成光電反應分析系統,分析在不同光強、光譜的情況下的電化學(xué)。
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應用領(lǐng)域 | 化工 |
光電化學(xué)量子效率測試分析系統
光催化的實(shí)質(zhì)是光電子催化,光生載流子作為反應物參與反應,就光催化反應動(dòng)力學(xué)和機理研究而言,光電化學(xué)測試技術(shù)是一種非常重要和有效的手段。
半導體光催化技術(shù)治理環(huán)境污染物是從上世紀80 年代逐漸發(fā)展起來(lái)的一種高級氧化技術(shù),在常溫和常壓下,只利用催化劑、光和空氣就能將污染物破壞并最終礦化為無(wú)毒的二氧化碳、水和無(wú)機離子等,有望緩解日益嚴峻的環(huán)境污染問(wèn)題。
當用能量等于或高于半導體吸收閾值的光照射塊狀半導體時(shí),半導體的價(jià)帶電子可被激發(fā)躍遷到導,同時(shí)在價(jià)帶產(chǎn)生相應的空穴,從而在半導體內部產(chǎn)生電子-空穴對。 光生電子-空穴對在空間電荷層電場(chǎng)的作用下,空穴遷移到半導體粒子表面與溶液中的電子供體發(fā)生氧化反應,而電子與電子受體發(fā)生還原反應, 或者向電極基底運動(dòng)并通過(guò)外電路到達對電極參與還原反應。
光激發(fā)產(chǎn)生的電子和空穴至少經(jīng)歷以下途徑:載流子的擴散、俘獲、復合和界面電荷轉移. 其中復合和界面電荷轉移是兩個(gè)相互競爭的過(guò)程,界面電荷轉移最終實(shí)現光能的利用。
光電化學(xué)量子效率測試分析系統主要應用:光電化學(xué)、光電催化研究的光譜響應IPCE、量子效率QE、樣品池的光譜透過(guò)率、光譜響應下的量子效率和光電流,實(shí)現了直流、交流分析,原電池分析,光電化學(xué)實(shí)驗分析等。
測試項目:光電化學(xué)樣品的光譜響應IPCE,量子效率QE,光譜透過(guò)率,短路電流密度、表面均勻度等,測試樣品室內放入樣品和不放入樣品時(shí)標準探測器的光譜電流/電壓值,測量光電反應池的光譜透過(guò)率,也可以測量玻璃的光譜透過(guò)率。
光電實(shí)驗原理:
光源在不同波長(cháng)的輻射能量不同,探測器在不同波長(cháng)的響應度也不同,因此,所測得的響應電流也會(huì )有較大的不同。系統采用了相關(guān)檢測法,利用信號在時(shí)間上的相關(guān)性,把深埋于噪聲中的周期信號提取出來(lái)。具體做法是:將光源經(jīng)過(guò)斬波器調制成具有固定頻率(參考頻率)的周期信號,則探測器也輸出具有相同頻率的電信號,經(jīng)過(guò)鎖相放大器將含有參考頻率的電信號檢出,而其它頻率的信號(噪聲)則被抑制掉,從而提高了系統的信噪比,保證了測量準確度。
規格參數
1.控制模式:軟件控制、全自動(dòng)掃描、自動(dòng)消除誤差、自動(dòng)扣除背景;
2.光譜范圍:300-1100nm(可選200-2500nm);掃描間隔 ≥1nm連續可調;光譜掃描 全自動(dòng)、連續;
3.測試結果重復性RSI<0.3%(光電流)
4.工作模式:交流模式AC、電化學(xué)直流模式DC,斬波頻率 5-1000Hz
5.樣品臺:電動(dòng)雙位樣品臺(標準參比、樣品),自動(dòng)對比分析,置于屏蔽安室內。
6.選配偏置光源 配置一路、兩路、可應對復雜的光電分析測試
7.單色儀:1)焦距300mm采用非對稱(chēng)水平Czerny-Turner光路,消慧差設計,可確保譜線(xiàn)對稱(chēng)和良好的光學(xué)分辨率;2)消二次色散設計,有效抑制雜散光;3)入口可與我公司各種光源配套使用,可配光纖接口連接光纖;4)可連接我公司任意一款單點(diǎn)探測器和其它附件;5)小模數精密研磨蝸輪蝸桿,長(cháng)壽命設計,運行平穩舒適,噪聲低;6)※配有充氮氣口,便于在紫外和近紅外有大氣吸收譜的波段范圍內使用;7)配有步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器,光譜準確度和重復性高;8)狹縫設計*設計,刃口自動(dòng)保護,寬度調節對稱(chēng)性好,壽命長(cháng);9)軟件可實(shí)現波長(cháng)的任意調整及延時(shí)設置,USB2.0計算機接口;10)內部光學(xué)室和機械傳動(dòng)室嚴格分開(kāi),避免后者產(chǎn)生雜散光及潤滑油微量揮發(fā)對光學(xué)件的污染,單色儀機體為鑄件一體結構,保證光學(xué)系統穩定性。
8. 光源:500W氙燈光源,采用歐司朗進(jìn)口燈泡,波動(dòng)<0.01%。
9. 標準探測器:紫外增強型硅探測器(300-1100nm),選配銦鎵砷探測器(800-1600nm)。
10. 電化學(xué)工作站:選配Ivium電化學(xué)工作站,及其他品牌;
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