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| 销售商： 天津森特光学仪器有限公司 | 查看该公司所有产品 >> |
一、简介
PhchemIII光化学反应仪是一款专为光化学、光催化及光降解研究与应用设计的高端实验设备，采用先进的双光源系统和高通量并行反应技术，可广泛应用于化学合成、环境保护、生命科学等多个领域。该设备支持12个平行样同步反应，具备双搅拌模式、双层石英冷阱控温、滤光片选光等功能，能够满足不同反应体系的激发需求，显著提升实验效率和数据一致性。
二、技术参数1. 光源系统
- 氙灯：500W，模拟日光，光谱范围300–780nm，主峰365nm紫外+可见
- 汞灯：500W，高强紫外，主波长365nm，可选低压汞灯(254nm)/中压汞灯(313nm)
- 功率调节：支持功率连续可调，满足不同反应的光强需求
- 光谱覆盖：紫外–可见全波段，覆盖300–400nm和400-780nm（滤除了杂光）
- 平行样数量：12个，每管反应容量1–75ml
- 反应容器可选：石英反应管，可选用10ml、25ml、50ml等规格，支持通气体
- 搅拌模式：自转+公转双搅拌模式，转速可调，确保样品均匀受光
- 控温方式：双层石英冷阱，可通冷却水循环，消除光源发热对反应的干扰
- 可选滤光片：ZJB系列可见滤光片（如ZJB360、ZJB380）、ZWB系列紫外滤光片（如ZWB1、ZWB2）
- 波长控制：通过更换滤光片实现特定波长的入射光，提高反应选择性
- 光源监控：电流表实时监控光源状态，便于记录光源参数
- 操作界面：控制器集成电流表、电压表等控制单元，操作简便
- 反应暗箱：约400×480×860mm
- 整体重量：约25kg
PhchemIII光化学反应仪可升级为PhchemIIIL型号，增加12位置单色LED光源模块，拓展至30+波长可选，适用于窄带光催化研究。升级后的LED光源具有以下特点：
1. 波长范围广
覆盖紫外、可见及近红外波段，支持300–900nm范围内的单色光输出
2. 光强稳定
采用先进的恒流驱动技术，确保光强稳定性优于±5%
3. 寿命长
LED光源寿命长，降低维护成本
4. 精准控制
支持波长、光强的精准调节，满足不同反应的激发需求
五、光催化应用领域
1. 光化学合成
- 有机光合成：光诱导偶联、环加成、光异构化反应，如吲哚类化合物的光环化反应（《高等学校化学学报》2020）
- 药物中间体合成：利用可见+紫外光促反应，合成复杂药物分子
- 天然产物光修饰：光氧化、光重排反应，改善天然产物的生物活性（《高分子通报》2022）
- CO₂光还原：将CO₂还原为甲醇、甲烷、甲酸等燃料或化学品（《环境科学》2019）
- 有机污染物选择性转化：将芳香硝基化合物选择性还原为胺（《化学进展》2021）
- 水分解制氢：利用光催化剂分解水产生氢气（《催化学报》2023）
- 废水处理：降解染料、酚类、抗生素等有机污染物（《环境工程学报》2020）
- 空气净化：光降解VOCs（挥发性有机化合物），改善室内空气质量
- 土壤/固废修复：降解持久性有机污染物（POPs），修复污染土壤和固体废弃物（《给水排水》2023）
- 太阳能电池研究：模拟日光条件，研究太阳能电池的光电转换性能
- 光催化制氢：利用太阳能分解水制氢，开发清洁能源（《催化学报》2023）
- 纳米材料制备：利用光化学反应制备纳米颗粒、量子点等功能材料
- 表面改性：通过光催化反应对材料表面进行改性，改善其性能
- 生物分子光修饰：对蛋白质、核酸等生物分子进行光修饰，研究其结构与功能
- 光动力治疗研究：开发新型光动力治疗药物，研究其抗肿瘤、抗菌活性
- 食品安全检测：利用光催化反应检测食品中的有害物质
- 传感器开发：基于光催化原理开发高灵敏度传感器
1. 双光源系统
覆盖紫外–可见全波段，满足不同反应激发需求
2. 高通量并行
一次实验完成12个平行样反应，显著提升实验效率
3. 精准控温
双层石英冷阱控温，消除光源发热对反应的干扰
4. 灵活配置
支持滤光片更换、LED光源升级，满足不同实验需求
5. 数据可靠
双搅拌模式确保样品均匀受光，提高实验数据的一致性和重复性
6. 操作简便
集成化控制器，操作简单易懂，降低实验人员的操作难度
七、文献引用
- 氙灯照射下吲哚类化合物的光环化反应机制及合成应用. 《高等学校化学学报》2020
- 模拟日光氙灯条件下光诱导β-内酰胺开环聚合反应研究. 《高分子通报》2022
- 氙灯照射下BiVO₄/g-C₃N₄异质结光催化水分解性能研究. 《催化学报》2023
- 模拟日光氙灯光源驱动CO₂光还原为甲酸的研究. 《环境科学》2019
- 氙灯光催化体系中芳香硝基化合物选择性还原为胺. 《化学进展》2021
- 氙灯模拟日光条件下TiO₂光催化降解染料废水的效能与机理. 《环境工程学报》2020
- 氙灯光照降解水体中磺胺类抗生素的实验研究. 《环境科学》2022
- 汞灯/光催化双模式降解医院污水中抗生素与病原体. 《给水排水》2023
PhchemIII光化学反应仪集高通量、精准控光、稳定控温、双光源灵活切换于一体，能够同时满足光化学合成、光催化研究、光降解与环境修复等多领域实验需求。其12位平行反应能力与双搅拌模式显著提升了实验效率和数据一致性，是高校、科研所及环保技术企业开展光化学相关研究的理想平台。
相关产品：
HSX系列 高能量光催化氙灯光源（太阳光模拟器）
氙灯光源光谱范围从紫外、可见到红外，因和太阳光谱非常相近，被称为太阳光模拟器，增加AM1.5G滤光片可以实现光谱匹配度A级。即可作为紫外光源、也可作为可见和红外光源，同时也可以模拟太阳光输出。
氙灯光源分为氙灯稳压电源和氙灯灯箱两部分，提高了氙灯光源的便携性。独特的电源电路设计，实现氙灯功率可调；灯箱主体采用均向的散热结构，散热效果极佳；光路转向头采用了二次滤光结构，滤除了大量红外光，很大程度地降低红外线在实验中对溶液或样品影响，减小加热和挥发；滤光转向头兼容多种规格滤光片、透镜；滤光转向头可360°旋转，实现任何方向的光照；智能化的面板设计，操作简单方便；增加了反馈电路，高稳定性。
氙灯光源主要特点
采用美国进口的氙灯灯泡，光能量输出集中，高能量密度，提高了实验效率。
采用均分太阳花的散热结构，延长灯泡使用寿命，平均1000h，高可达3000h。
高效的电光转换效率，输出高能量平行光，总光功率达50W。
简易的光学结构，可以提供不同波段、指定波长的光谱，满足多样化使用需求。
模块化的设计极大提高了产品的安全性和稳定性，可实现长时间的连续照射。
出光口兼容多种规格、品牌的国内外滤光片和透镜（如：25.4mm，50.8mm，,M52，M62等）。
工作光斑直径连续可调
氙灯光源光谱曲线
AM1.5G模拟太阳光光谱
紫外线光源
无红外光热的紫外线光源
200-400nm或者300-400nm紫外光区
可满足波长要求的明亮紫外线光
可选单色光254nm、313nm、350nm、365nm、380nm
可见光源
无红外光热的可见光源
400nm-780nm或420-780nm可见光区
▪可满足波长要求的明亮可见光
可见可选单色光405nm、420nm、435nm、450nm、475nm、500nm、520nm、550nm、600nm、630nm、650nm、700nm、750nm
红外光源
红外光热光源
780-1500nm红外光区
可满足波长要求的明亮红外光
可选单色光800 nm、900nm
单色光源（紫外、可见、红外）
紫外可选单色光254nm、313nm、350nm、365nm、380nm
可见可选单色光405nm、420nm、435nm、450nm、475nm、500nm、520nm、550nm、600nm、630nm、650nm、700nm、750nm
红外可选单色光800 nm、900nm
部分荣誉客户（相关产品）
中国科学院化学研究所、中国科学院理化技术研究所、北京航空航天大学、福州大学、南京大学、北京大学、北京理工大学、环境生态中心、中国农业大学、北京交通大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨师范大学、黑龙江东方学院、大连理工大学、山西大学、天津大学、华中科技大学、贵州大学、兰州化物所、河南信阳师范学院、福建物构所、浙江师范大学、西安交通大学、吉林大学、四川大学、四川理工大学、北京化工大学、北京航空航天大学、北京科技大学… …（部分客户，排名不分先后）
产品优势（相对市场同类产品）
（1）光源内部采用黑色设计，吸收杂散光；
（2）光源散热器采用均分散热技术，散热均匀完全；
（3）兼容多种规格滤光片，灵活性更强；
（4）增加电源稳定模块，稳定性更强，一定程度上更好的保证实验条件一致性；
（5）关灯后风扇继续运转，灯泡散热冷却完全；
（6）技术支持和售后服务速度快，电话响应时效1小时，产品维修时限48小时。
360°光路转向器示意图
氙灯光源技术参数
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主要参数 |
HSX-F300 |
HSX-UV300 |
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品名 |
氙灯光源 |
氙灯光源 |
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输入功率Power(Watts) |
300W（180W~320W） |
300W（180W~320W） |
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工作电流Current (Amps DC) |
15A~21A |
15A~21A |
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发光总输出功率Radiant Output (Watts) |
50W |
50W |
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*紫外光区输出功率UV Output, <390nm (Watts) |
2.6W |
6.6W |
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*红外光区输出功率IR Output, >770nm (Watts) |
28.8W |
26.8W |
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可见光区输出Visible Output, 390-770nm (Lumens) |
5000Lu |
4500Lu |
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色温Color Temperature (Kelvin) |
5600K |
5050K |
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灯泡光窗 |
25.4mm |
25.4mm |
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滤光片直径 |
60mm |
60mm |
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*灯泡平均寿命Life（Hours） |
≥1500H |
≥1500H |
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*发光光谱范围SpectralOutput(nm) |
300nm~2500nm |
200nm~2500nm |
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*工作光斑直径 |
30-60mm |
30-60mm |
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光输出形式 |
沿光轴可360°旋转 水平、垂直照射或任意角度照射（沿光轴可自由旋转）；入射45°转向后垂直向下（亦可水平照射）； |
沿光轴可360°旋转 光输出形式：水平、垂直照射或任意角度照射（沿光轴可自由旋转）；入射45°转向后垂直向下（亦可水平照射）； |
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平行光发散角 |
平均6° |
平均6 ° |
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电源波纹 |
＜200mVp-p |
＜200mVp-p |
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*灯泡模组 |
一体插拔式，双铜柱。 |
一体插拔式，双铜柱。 |
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太阳光匹配度（选配） |
A级 |
A级 |
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滤光片指标 |
红外透射率不低于90％，波长范围800nm－1100nm； 可见反射率不低于95％，波长范围350nm－780nm； 光谱范围300nm～2500nm（200nm～2500nm可选配）； |
红外透射率不低于90％，波长范围800nm－1100nm； 可见反射率不低于95％，波长范围350nm－780nm； 光谱范围300nm～2500nm（200nm～2500nm可选配）； |
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标准配置 |
专用300W氙灯稳流电源灯箱*1、散热模组*1、转向头及滤光装置*1、透射-反射式滤光片（可见高反）*1、紫外透射反射*1、电缆线*1、电源线*1、升降台*1。 |
专用300W氙灯稳流电源灯箱*1、散热模组*1、转向头及滤光装置*1、透射-反射式滤光片（可见高反）*1、紫外透射反射*1、电缆线*1、电源线*1、升降台*1。 |
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可选滤色片 |
UVREF400 光谱范围200-400nm VISREF780 光谱范围350-780nm 紫外截止片UVCUT400、UVCUT420， 紫外带通 254nm、313nm、350nm、365nm、380nm 可见带通 405nm、420nm、435nm、450nm、475nm、500nm、520nm、550nm、575nm、600nm、630nm、650nm、675nm、700nm 750nm 红外带通800nm、900nm |
UVREF400 光谱范围200-400nm VISREF780 光谱范围350-780nm 紫外截止片UVCUT400、UVCUT420， 紫外带通 254nm、313nm、350nm、365nm、380nm 可见带通 405nm、420nm、435nm、450nm、475nm、500nm、520nm、550nm、575nm、600nm、630nm、650nm、675nm、700nm、750nm 红外带通800nm、900nm |
UVCUT400 UVCUT420紫外截止滤光片
光源接口
微电脑智能控制，调节光强，控制快门Shutter，有利于实验一致性。
KW系列光化学反应器
光化学反应器（光催化反应器）是配合平行光源使用的，是目前国内外光催化实验室非常通用的一种反应器。平行光化学反应器可以应用到光催化、光降解反应，可以实现无水无氧操作，提高实验的准确性。
平行光化学反应器分为两部分：石英上盖和下反应器，两部分通过磨口法兰连接，用夹夹持。石英上盖用来通水滤去光源转向头无法滤除的剩余红外热量，选用合成石英材质，透光性极好（最好采用冷水机，以便有效利用石英上盖，更好保证反应物的温度）。反应器容量可选500ml、250ml、100ml、50ml、30ml。
平行光反应器配合平行氙灯光源即可组成较为灵活的光化学反应系统。利用丰富的滤光片进行选择性波长研究，实现直径50mm的面积平行光照射，均匀吸收较多的能量。适用于气液固实验均可
选配光电化学反应器
根据实验要求，选择单光路、双光路、玻璃或石英、聚四氟电解池，进而做光电化学研究。
选配光学暗箱
1、外置可调节式隔板，无需升降台，可上下调整光源位置；
2、箱体设有多个开孔，方便循环水、光源引线、外置光源的进出。内置光源由独立的散热窗口（下层两个窗口，可同时放置两个光源），避免了阻塞风路的问题；
3、内置电源插排，可为磁力搅拌器等小功率设备供电；
5、箱体配有散热风扇，可有效降低内部温度；
6、箱体内部为黑色吸光设计，一定程度上阻止了光反射现象，使反应物受光更均匀。
7、正面设计有观察窗（可隔断紫外和大部分可见光），便于对反应进行观察
选配光纤
配备光纤将光引入到其他设备中，如显微镜、也适用于光电催化PEC实验：
各种芯径光纤和光纤束直孔径，根据客户要求定做，长度和接口。
选配光纤接口
JK513 接口 可加入单色滤光片、5-100%调节光强、插入任意光纤，光学汇聚焦点可调。
主要应用
此系列氙灯光源广泛应用于光解水产氢、光化学催化降解、二氧化碳制甲醇、光化学合成、光降解污染物、水污染处理、生物光照，光学检测、太阳能电池研究、荧光材料测试（透射、反射、吸收）、材料形变、各类模拟日光可见光加速实验和紫外波段加速实验等研究领域。
1、光致变色
光致变色现象是指一个化合物（A），在收到一定波长的光照射时，可进行特定的化学反应或物理效应，获得产物（B），由于结构的改变导致其（可见部分的）吸收光谱发生明显的变化,。 而在另一波长的光照射或热的作用下，产物（B）又能恢复到原来的形式。如下式所示：
2、光催化
光催化的原理是利用光来激发二氧化钛等化合物半导体，利用它们产生的电子和空穴来参加氧化—还原反应。 当能量大于或等于能隙的光照射到半导体纳米粒子上时，其价带中的电子将被激发跃迁到导带，在价带上留下相对稳定的空穴，从而形成电子—空穴对。由于纳米材料中存在大量的缺陷和悬键，这些缺陷和悬键能俘获电子或空穴并阻止电子和空穴的重新复合。这些被俘获的电子和空穴分别扩散到微粒的表面，从而产生了强烈的氧化还原势。
3、光催化分解水(photocatalytic water splitting)
光解水，可见光催化裂解水制氢：纳米催化结构及反应机制的研究进展
利用TiO2吸收太阳能把水分解为氢气和氧气，光分解水制氢。
图1.图片来源网络仅供参考
光分解水制氢的原理
光分解水制氢在热力学上是Gibbs自由能增大的过程：
因此又被称为人工光合作用。
光分解水制氢的本质是半导体材料的光电效应。当入射光的能量大于等于半导体的能带时，光能被吸收，价带电子跃迁到导带，产生光生电子和空穴。电子和空穴迁移到材料表面，与水发生氧化还原反应，产生氧气和氢气（图2）。
光分解水制氢主要包括3个过程（图3），即光吸收、光生电荷迁移和表面氧化还原反应。
(i) 光吸收。对太阳光谱的吸收范围取决于半导体材料的能带大小: Band gap(eV)=1240/λ(nm)，即带隙越小吸收范围越宽。对于光催化制氢催化材料来说，还要求导带的位置高于H+/H2(0V vs. NHE)，价带位置低于O2/H2O(1.23 V vs. NHE)，因此理论上要求能带大小不小于1.23 eV。
(ii) 光生电荷迁移。材料的晶体结构、结晶度、颗粒大小等因素对光生电荷的分离和迁移有重要影响。缺陷会成为光生电荷的捕获和复合中心，因此结晶度越好，缺陷越少，催化活性越高。颗粒越小，光生电荷的迁移路径越短，复合几率越小。
(iii) 表面氧化还原反应。表面反应活性位点和比表面积的大小对这一过程有重要影响。通常会选用Pt、Au等贵金属纳米粒子或NiO和RuO2等氧化物纳米粒子负载在催化剂表面作为表面反应活性位点，只要负载少量此类助催化材料就能大大提高催化剂的制氢效率。
光催化制氢效率表征的两种方式
目前研究光催化剂的制氢效率主要通过两种方式表征，及光催化分解水(photocatalytic water splitting) 和光电化学分解水(photoelectrochemical water splitting)。
光催化分解水是将粉体催化剂分散在水中（图4）。这种方法的优点是可以大规模应用，但是有氢气和氧气难以分离的问题。为此又发明了两步法（图5），即采用两种催化剂，分别产生氢气和氧气，并通过一种氧化还原电对将这两种催化剂联系起来。这种方法不仅避免了氢气和氧气的分离问题，而且降低了催化剂能带位置的要求，催化剂的选择面更宽，但是也带来了与氧化还原电对的逆反应问题。一步法将水直接分解为氢气和氧气对催化剂的要求较高，因此往往加入牺牲剂来获得氢气或氧气。牺牲剂的作用是消耗光生空穴或电子，比如甲醇、乙醇、乙二醇、乳酸等是常用的制氢牺牲剂，而AgNO3是常用的制氧牺牲剂。
光催化分解水装置
粉体催化剂分散在水溶液中制氢，需通过收集反应产生的气体量来评价催化剂的催化性能。目前最常用的装置如图6所示，包括反应器、气体取样部、气密循环系统以及抽真空装置，气体取样部与气象色谱相连，可以实时在线检测气体的产生量。光源为高压汞灯（紫外光为主）或氙灯（可见光为主），通过附加滤光片或滤光溶液得到所需波段的光源。由于气体的特殊性，因此对装置的气密性要求较高，操作过程中通过转动特殊设计的阀门来控制。
4、光电化学分解水(photoelectrochemical water splitting)
光电催化太阳能分解水、光电化学(PEC)裂解水制氢系统
光电化学水分解电池，是通过半导体电极吸收太阳光产生光生载流子，而后通过载流子在体相或外电路的迁移，从而与水发生氧化或者还原反应。光电化学水分解电池能够将太阳能转化氢能进行存储，不受太阳光时间、空间分布不均的影响。
光电化学水分解电池的器件结构有多种组成方式，例如通过光伏电池与光电极串联，可以获得较高的太阳 能转化效率，但结构成本也相对较高；而通过p型光阴极和n型光阳极组成的叠层结构，不仅拥有较高的理论转化效率( 约28 %) ，同时成本相对较低，是理想的器件结构。
光电化学分解水是将催化剂制成电极，与对电极通过导线相连，通常还会加一个偏压（图6）。若半导体材料为n型，则在催化剂电极处产生氧气，对电极处产生氢气；若半导体材料为p型，则相反。
其他应用
▪ 光催化（Photocatalyst）
▪ 化学分析（Chemical analysis）
▪ 检查照明（Inspection lighting）
▪ 对光反应变色（Photochromism）
▪ 光谱学（Spectroscopy）
▪ 紫外线消毒（UV light disinfection）
▪ 人工光合作用（Artificial photosynthesis）
▪ 荧光显微测定（Fluorescent observation）
▪ 光能疗法（Photodynamic therapy）
HSX系列 高功率模拟日光氙灯光源
高功率氙灯光源针对实验条功率要求更高的要求研制而成，提供紫外光（300-400nm）、可见光（400-800nm）和红外光（800-1500nm），也可以提供单色光，如：254nm、313nm、334nm、350nm、365nm、380nm、420nm、450nm、475nm、500nm、520nm、550nm、575nm、600nm、610nm、615nm、620nm、640nm、650nm、660nm、670nm、675nm、690nm、700nm等。也可以用分光仪分光，全自动软件控制，定时间和定波长的输出单色光，配备不同的光化学反应器、光电化学反应池等，组成不同的反应体系，用气象色谱、电化学工作站、光功率计等完成相关数据测试记录。
光谱参数
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技术参数
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360°光路专向器
二级滤光片设计，精准光谱，安装各种滤光片。360°光路专向，任意方向照射。
