μGAS1000微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)-光解水是基于泊菲萊科技多年對氣密性玻璃反應(yīng)系統(tǒng)的研發(fā)經(jīng)驗,，為滿足客戶光催化實驗需求而研發(fā)的實驗設(shè)備,。適用于有微量氣體產(chǎn)生的催化反應(yīng)，如光催化分解水,、光催化CO?還原反應(yīng)等,。

μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)主體將軟件及控制單元、氣體循環(huán)及自動取進樣模塊和反應(yīng)器模塊集成化,。

一,、關(guān)鍵特征

1、PC端軟件控制,，實時顯示反應(yīng)過程信息及結(jié)果數(shù)據(jù)

μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)的電腦端軟件可對系統(tǒng),、氣相色譜儀、真空泵實現(xiàn)一體化控制,，并通過可控制取樣結(jié)構(gòu),，實現(xiàn)全自動在線取樣、進樣,。PC端控制軟件可記錄如實驗人,、樣品名稱、實驗所用光源型號,、濾光片型號,、溶液體積等實驗信息。同時,，可實時記錄并保存如反應(yīng)溫度,、反應(yīng)壓力等反應(yīng)過程參數(shù)，實現(xiàn)實驗記錄無紙化,，實驗數(shù)據(jù)結(jié)果可導(dǎo)出（格式：.xlsx）,，并進行長時間全自動動態(tài)氣密性測試。反應(yīng)過程參數(shù)更直觀,，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)度高,。

圖1μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)的軟件界面

μGAS1000微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)-光解水的上位機軟件利用軟件內(nèi)置的計算方法，讀取氣相色譜儀的測試數(shù)據(jù),，通過軟件界面生成報表計算出氣體產(chǎn)量,、反應(yīng)速率等數(shù)據(jù)，并可通過控制加熱模塊對系統(tǒng)進行預(yù)熱,，有效避免因真空脂固化導(dǎo)致的閥門抱死問題,。全新的自動化控制設(shè)計，保證μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)可與任意型號真空泵兼容,。

圖2.μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)導(dǎo)出的實驗數(shù)據(jù)

2,、氣體循環(huán)及自動取進樣模塊保證微量氣體分析的高穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性

μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)的氣體循環(huán)模塊主要由循環(huán)管路和氣體循環(huán)動力源組成,，循環(huán)管路體積230 mL。循環(huán)管路為高硼硅玻璃材質(zhì),，窄管路內(nèi)徑為3 mm,，氣體阻力小。氣體循環(huán)動力源采用無源磁驅(qū)扇葉泵,，無氫爆風(fēng)險,，不產(chǎn)生電解水析氫干擾，提供循環(huán)動力恒定,，且系統(tǒng)內(nèi)部氣體壓力在3 kPa以上即可保證混合效果良好,，H?、O?,、CO?等氣體可在10 min內(nèi)混合均勻,，準(zhǔn)曲線線性回歸度>0.999，同一濃度連續(xù)四次進樣,，RSD<3%,，準(zhǔn)確性達科學(xué)級水準(zhǔn)。

圖3.μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)氣體循環(huán)示意圖及正面圖

μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)的自動取進樣模塊取樣結(jié)構(gòu)采用ZL取樣閥島（ZL號： 2022219141302）,，可實現(xiàn)全自動在線取樣,、進樣功能。相較于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)型多通取樣閥,，該款取樣閥島動作結(jié)構(gòu)少,，動作簡單，可有效避免取樣閥動作時導(dǎo)致的空氣泄露,。取樣閥島可配備0.5,、1、2,、3,、5 mL體積定量環(huán)，根據(jù)反應(yīng)過程中的不同氣體產(chǎn)量調(diào)節(jié)靈敏度,，Z大取樣比1：88,。通過取樣閥島可實現(xiàn)全自動背景氣功能，精準(zhǔn)控制背景氣體進氣量,，促進氣體循環(huán),，同時可有效避免因手動扎針注入背景氣帶來的空氣干擾，影響實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,。μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)的Z大允許載氣壓力＞0.5 MPa,，適配于多品牌多型號復(fù)雜配置的氣相色譜儀。

3,、多種類型光反應(yīng)器可選,，滿足不同反應(yīng)類型的需求

μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)的新型反應(yīng)器可通過設(shè)置在測溫口處的熱電偶測量,、記錄并顯示實時反應(yīng)過程中的反應(yīng)溫度；可根據(jù)實際實驗需求,，定制多種反應(yīng)類型的反應(yīng)器，包含但不限于氣-固相光催化反應(yīng)器,、氣-液-固相光催化反應(yīng)器,、光電催化反應(yīng)器、電催化反應(yīng)器和光致熱催化反應(yīng)器等,。

μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)的新型反應(yīng)器采用控溫層與反應(yīng)器腔體一體式設(shè)計,，傳熱效率高，實驗溫度控制精度高,，可有效保證實驗重復(fù)性,。

圖4.μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)的新型反應(yīng)器光催化分解水反應(yīng)器（左），光催化CO?還原反應(yīng)器（右）

μGAS1000 微量氣體反應(yīng)評價系統(tǒng)的新型反應(yīng)器還采用內(nèi)錐帶臺法蘭與O型槽鏈?zhǔn)綂A反應(yīng)器,，輔助提升系統(tǒng)氣密性,，可滿足微量催化劑、微量反應(yīng)液的實驗需求,。新型反應(yīng)器采用新型球磨壓力傳感器,，并優(yōu)化密封工藝，在保證氣密性的同時可以實現(xiàn)快速更換,，出現(xiàn)故障時用戶可自行更換,，無需工程師上門或寄回公司返修，節(jié)約用戶時間和維修成本,。

二,、應(yīng)用領(lǐng)域

光催化表觀量子產(chǎn)率測試

光催化全解水

光催化產(chǎn)氧率測試

光催化產(chǎn)氫

PEC光電催化分解水

電催化分解水

三、產(chǎn)品參數(shù)

四,、現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)曲線

H?：40~400 μL標(biāo)準(zhǔn)曲線線性回歸度：0.9996,；

O?：20~200 μL標(biāo)準(zhǔn)曲線線性回歸度：0.9995；

CH?標(biāo)氣：100~1500 μL標(biāo)準(zhǔn)曲線線性回歸度：0.9997,；

CO標(biāo)氣：100~1500 μL標(biāo)準(zhǔn)曲線線性回歸度：0.9995,；

圖5. H? O? CH? CO標(biāo)準(zhǔn)曲線

實驗測試

圖6. 光催化全解水、產(chǎn)氧,、產(chǎn)氫,、CO?還原實驗結(jié)果

a）光催化全解水反應(yīng)：30 mg光催化劑，60 mL H?O,，光功率密度1500 mW/cm2,，Cut 420濾光片。

H?產(chǎn)率：27.8 μmol/h,，O?產(chǎn)率：14.2 μmol/h,，H?：O?=1.95

b）光催化產(chǎn)氧反應(yīng)：30 mg光催化劑，60 mL H?O,，10 mM Fe(NO?)?,，光功率密度1500 mW/cm2，Cut 420濾光片,。

O?產(chǎn)率：2.71 μmol/h

c）光催化產(chǎn)氫反應(yīng)：30 mg光催化劑,，50 mL H?O，10 mL甲醇，光功率密度800 mW/cm2,。

H?產(chǎn)率：25.9 μmol/h

d）光催化CO?還原反應(yīng)：60 mg光催化劑,，55 mL H?O，5 mL TEOA,，Pt負載量3%wt,。光沉積1小時。輸出波長：280 nm~780 nm,，強度2000 mW/cm2,。預(yù)*CO?至系統(tǒng)壓力75 kPa，反應(yīng)溫度控制在15℃,，冷凝管溫度5℃,。

CO產(chǎn)率：160 μmol/h

（a~d）Mircrosolar 300氙燈光源，反應(yīng)溫度15℃

（a~c）反應(yīng)初始壓力3.0 kPa