智能光化学反应器CY-GHX-DC光解水反应仪

　　技术参数：

　　型号：CY-GHX-DC多功能控温光化学反应仪

　　（一）主体部分

　　1.光源功率可连续调节大小。

　　2.集成式光源控制器，可供汞灯、氙灯、金卤灯等多种光源使用。

　　3.汞灯功率调节范围：0~1000W可连续调节。

　　4.氙灯功率调节范围：0~1000W可连续调节。

　　5.金卤灯功率调节范围：0~500W可连续调节。

　　（二）小容量反应部分

　　1.石英试管规格：30ml、50ml（或定做）。

　　2.可同时处理8个样品（或定做）。

　　3.八位磁力搅拌装置可同步调节8个样品的搅拌速度。

　　（三）大容量反应部分

　　1.玻璃反应器皿可以分别选用250ml、500ml、1000ml等（或定做）。

　　2.大功率强力磁力搅拌器使样品充分混匀受光。

　　（四）控温装置

　　1.冷却水循环装置制冷量：＞1000W

　　2.控温范围：-5°C到100°C

　　3.冷却水循环装置设有脚轮和底部排液阀。

　　大容量光化学反应仪产品配置：

　　基于此，在2007年设立的“深紫外固态激光源前沿装备研制”项目中，由中科院理化技术所牵头，利用具有完全自主知识产权的深紫外激光光源技术，开展了“深紫外激光光化学反应仪与在线检测系统研制”的工作。

　　2 装置综述

　　该项目的目标是研制一套深紫外激光光化学反应仪与在线检测系统，使用自主研制的深紫外激光光源，将深紫外激光光源与快速时间分辨技术相结合，实现对深紫外激光光化学反应的研究，并对反应中间体及反应动力学过程进行快速时间分辨检测，时间分辨可达ps量级。

　　该装置有4个部分：光化学反应腔及特殊样品池；稳态光化学反应检测子系统；时间分辨发光光谱检测子系统；瞬态吸收光谱检测子系统。

　　（1）光化学反应腔及特殊样品池。痕量的氧气或水蒸气对深紫外光的吸收和衰减影响明显，深紫外光的传输和光化学反应必须在高真空或高纯氮气保护气氛下进行，对真空腔和样品池的密闭性和压力承受方面的设计要求比较高。根据系统要求，委托在真空领域具有丰富经验的北京中科科仪技术发展有限责任公司进行了真空腔的设计和加工。另外，根据系统真空度的要求，并结合腔体的大小，采用了德国普发MVP070隔膜泵作为前级，与TMU261和Hicube80分子泵一起构成二级真空系统，分别对深紫外腔体和光化学反应腔体进行抽真空处理，30分钟内，可使体系的真空度达到10-5mbar以下。

　　液体样品池的密封效果直接关系到实验测试的可行性，因为密封不好导致的液体溢出将会污染整个腔体，对整个测试体系带来不利影响。经过多次试验发现单层密封圈的密封效果很难实现真空度达到10-5mbar以下的要求，通过与技术单位的多次沟通，设计和加工了具有多层密封的样品池，可以实现高真空条件下的液体密封。

　　样品测试过程中要求样品池处于转动状态，以保证样品测试过程中的均匀性，通常样品的转动可以采用联杆传动和皮带传动两种形式，考虑到联杆传动需要通过真空腔体，会对真空腔的密封效果产生不利影响，而且联杆传动设计相对复杂。皮带传动则比较简单，只需真空电机通过皮带带动样品池转动，因此选择合适的真空电机是皮带传动的关键。通过比较，zui终选择了德国进口的FAULHABER真空直流微电机，实现了样品池的转速可调（0—100转/分钟）。

　　（2）稳态光化学反应检测子系统。该子系统主要包括稳态反应样品池和用于样品检测分析的高分辨色质联用分析仪（LC-TOF）。稳态光化学反应只要求深紫外光照射到样品上，不需光路透过样品池，其材料采用聚四氟乙烯，主要是因为聚四氟乙烯材料便于样品的密封，同时易于加工，还定制了中心带有不同大小和不同厚度凹槽的样品池，便于将有机样品密封于该凹槽中进行深紫外光照反应。

　　色7质联用仪用于对深紫外光化学反应产物进行检测，需要配备具有自动进样系统、柱温可控液相色谱及分辨率高、分子质量范围大、定性分析性能良好的质谱。经过深入调研，选择使用了Waters公司生产的质量度高、具有很好定性分析能力的Alliance2695/LCT Premier XE液相色谱/飞行时间质谱联用仪。

　　（3）时间分辨发光光谱检测子系统。稳态发光光谱检测是时间分辨发光光谱检测的基础，该子系统设计并搭建了基于深紫外激光激发的稳态发光光谱检测光路和检测系统，通过选择合适样品，以177.3nm脉冲激光为激发光源，利用光纤光谱仪来检测化合物的稳态发光。通过筛选，选择了具有聚集荧光增强性质的四苯基乙烯衍生物作为样品，实现了以177.3nm激光为激发光源的稳态发光光谱的检测。

　　光化学反应仪灯可以选择吗？

　　杭州川一CY-GHX系列多功能光化学反应仪主要用于研究气相或液相介质、固定或流动体系、紫外光或模拟可见光照、以及反应容器是否负载TiO2光催化剂等条件下的光化学反应。具有提供分析反应产物和自由基的样品，测定反应动力学常数，测定量子产率等功能。

　　光化学反应仪是近20年才出现的处理技术，在足够的反应时间内通常可以将有机物完全矿化为CO2和H2O等简单无机物，避免了二次污染，光化学反仪简单高效而有发展前途。由于以二氧化钛粉末为催化剂的光催化氧化法存在催化剂分离回收的问题，影响了该技术在实际中的应用，因此光化学反应器固定在某些载体上以避免或更容易使其分离回收的技术引起了国内外学者的广泛兴趣。

　　光化学反应与一般热化学反应相比有许多不同之处，主要表现在：加热使分子活化时，体系中分子能量的分布服从玻耳兹曼分布；而分子受到光激活时，原则上可以做到选择性激发，体系中分子能量的分布属于非平衡分布。所以光化学反应的途径与产物往往和基态热化学反应不同，只要光的波长适当，能为物质所吸收，即使在很低的温度下，光化学反应仍然可以进行。

　　光化学的初级过程是分子吸收光子使电子激发，分子由基态提升到激发态。分子中的电子状态、振动与转动状态都是量子化的，即相邻状态间的能量变化是不连续的。因此分子激发时的初始状态与终止状态不同时，所要求的光子能量也是不同的，而且要求二者的能量值尽可能匹配。

　　光物理过程可分为辐射弛豫过程和非辐射弛豫过程。辐射弛豫过程是指将全部或部分多余的能量以辐射能的形式耗散掉，分子回到基态的过程，如发射荧光或磷光；非辐射弛豫过程是指多余的能量全部以热的形式耗散掉，分子回到基态的过程