詳細(xì)介紹
光電化學(xué)量子效率測試分析系統(tǒng)
光催化的實(shí)質(zhì)是光電子催化,,光生載流子作為反應(yīng)物參與反應(yīng),,就光催化反應(yīng)動力學(xué)和機(jī)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(dǎo)體光催化技術(shù)治理環(huán)境污染物是從上世紀(jì)80 年代逐漸發(fā)展起來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毒的二氧化碳,、水和無機(jī)離子等,有望緩解日益嚴(yán)峻的環(huán)境污染問題,。
當(dāng)用能量等于或高于半導(dǎo)體吸收閾值的光照射塊狀半導(dǎo)體時(shí),,半導(dǎo)體的價(jià)帶電子可被激發(fā)躍遷到導(dǎo),同時(shí)在價(jià)帶產(chǎn)生相應(yīng)的空穴,,從而在半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電子-空穴對,。 光生電子-空穴對在空間電荷層電場的作用下,空穴遷移到半導(dǎo)體粒子表面與溶液中的電子供體發(fā)生氧化反應(yīng),,而電子與電子受體發(fā)生還原反應(yīng), 或者向電極基底運(yùn)動并通過外電路到達(dá)對電極參與還原反應(yīng),。
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(kuò)散、俘獲,、復(fù)合和界面電荷轉(zhuǎn)移. 其中復(fù)合和界面電荷轉(zhuǎn)移是兩個(gè)相互競爭的過程,,界面電荷轉(zhuǎn)移最終實(shí)現(xiàn)光能的利用。
光電化學(xué)量子效率測試分析系統(tǒng)主要應(yīng)用:光電化學(xué),、光電催化研究的光譜響應(yīng)IPCE,、量子效率QE、樣品池的光譜透過率,、光譜響應(yīng)下的量子效率和光電流,,實(shí)現(xiàn)了直流,、交流分析,原電池分析,,光電化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析等,。
測試項(xiàng)目:光電化學(xué)樣品的光譜響應(yīng)IPCE,量子效率QE,,光譜透過率,,短路電流密度、表面均勻度等,,測試樣品室內(nèi)放入樣品和不放入樣品時(shí)標(biāo)準(zhǔn)探測器的光譜電流/電壓值,,測量光電反應(yīng)池的光譜透過率,也可以測量玻璃的光譜透過率,。
光電實(shí)驗(yàn)原理:
光源在不同波長的輻射能量不同,,探測器在不同波長的響應(yīng)度也不同,因此,,所測得的響應(yīng)電流也會有較大的不同,。系統(tǒng)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,。具體做法是:將光源經(jīng)過斬波器調(diào)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(tǒng)的信噪比,,保證了測量準(zhǔn)確度,。
規(guī)格參數(shù)
1.控制模式:軟件控制、全自動掃描,、自動消除誤差,、自動扣除背景;
2.光譜范圍:300-1100nm(可選200-2500nm),;掃描間隔 ≥1nm連續(xù)可調(diào),;光譜掃描 全自動、連續(xù),;
3.測試結(jié)果重復(fù)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:電動雙位樣品臺(標(biāo)準(zhǔn)參比,、樣品),,自動對比分析,置于屏蔽安室內(nèi)。
6.選配偏置光源 配置一路,、兩路、可應(yīng)對復(fù)雜的光電分析測試
7.單色儀:1)焦距300mm采用非對稱水平Czerny-Turner光路,,消慧差設(shè)計(jì),,可確保譜線對稱和良好的光學(xué)分辨率;2)消二次色散設(shè)計(jì),,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(shù)精密研磨蝸輪蝸桿,長壽命設(shè)計(jì),,運(yùn)行平穩(wěn)舒適,,噪聲低;6)※配有充氮?dú)饪?,便于在紫外和近紅外有大氣吸收譜的波段范圍內(nèi)使用,;7)配有步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動器,光譜準(zhǔn)確度和重復(fù)性高,;8)狹縫設(shè)計(jì)*設(shè)計(jì),,刃口自動保護(hù),寬度調(diào)節(jié)對稱性好,,壽命長,;9)軟件可實(shí)現(xiàn)波長的任意調(diào)整及延時(shí)設(shè)置,USB2.0計(jì)算機(jī)接口,;10)內(nèi)部光學(xué)室和機(jī)械傳動室嚴(yán)格分開,,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(jī)體為鑄件一體結(jié)構(gòu),,保證光學(xué)系統(tǒng)穩(wěn)定性,。
8. 光源:500W氙燈光源,采用歐司朗進(jìn)口燈泡,,波動<0.01%,。
9. 標(biāo)準(zhǔn)探測器:紫外增強(qiáng)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;