PhchemIII 光化學反應儀技術應用

——面向光化學、光催化、光降解研究與應用的實驗

1. 前言

光化學、光催化及光降解研究在化學合成、環(huán)境保護、生命科學等領域具有廣泛需求。傳統(tǒng)單管或低通量光反應裝置存在實驗效率低、條件一致性差、溫度干擾大等問題，難以滿足現(xiàn)代科研對高通量、可重復、精確控光的要求。

PhchemIII 光化學反應儀是 Phchem 系列的**型號，采用 500W 氙燈 + 500W 汞燈雙光源，支持 12 個平行樣（1–75 ml/管）同步反應，具備雙攪拌模式（自轉+公轉）、雙層石英冷阱控溫、濾光片精準選光等功能，可廣泛應用于光化學合成、光催化反應、光降解及環(huán)境修復等實驗場景。

2. 應用與配置方案

2.1 光化學合成

實驗場景

• 有機光合成：光誘導偶聯(lián)、環(huán)加成、光異構化。

• 藥物中間體合成：利用可見+紫外光促反應。

• 天然產(chǎn)物光修飾：光氧化、光重排。

PhchemIII 配置

• 光源：500W 氙燈（300–780 nm 連續(xù)光譜，主峰 365 nm 紫外+可見）

• 雙攪拌：自轉+公轉，轉速可調(diào)，確保樣品均勻受光

• 冷阱：雙層石英，可通冷卻水，避免光源溫升影響反應

• 濾光片：可選 ZJB 系列可見濾光片或 ZWB 系列紫外濾光片，精確控制波長

• 平行樣：12 個 75 ml 石英反應管，一次完成多條件篩選

預期成果

• 同時測試 12 種底物/條件，顯著縮短研發(fā)周期

• 控溫+控光，提高反應產(chǎn)率與重復性

• 可結合電流/電壓監(jiān)測，分析反應動力學與量子產(chǎn)率

近五年相關課題

1. “基于氙燈光源的可見光催化 C–H 鍵活化反應研究”（2021，有機化學學報）

2. “氙燈照射下吲哚類化合物的光環(huán)化反應機制及合成應用”（2020，高等學?；瘜W學報）

3. “模擬日光氙燈條件下光誘導 β-內(nèi)酰胺開環(huán)聚合反應研究”（2022，高分子通報）

2.2 光催化反應

實驗場景

• 光催化水分解制氫（TiO?、g-C?N? 等）

• CO? 光還原為甲醇/甲烷

• 有機污染物選擇性轉化

PhchemIII 配置

• 雙光源：氙燈（模擬日光）+ 汞燈（高強紫外 365 nm）

• 可選配低壓汞燈（254 nm）/中壓汞燈（313      nm）

• 正反轉公轉模式，便于通氣測試（如 CO? 氛圍）

• 冷阱控溫，保證長時間光照穩(wěn)定性

• 濾光片：ZWB1/ZWB2 等紫外濾光片，或 ZJB360/ZJB380 可見濾光片

預期成果

• 快速篩選催化劑種類、比例、負載量

• 精確控制入射波長，提高目標產(chǎn)物選擇性

• 適用于氣-液-固三相光催化體系

近五年相關課題

1. “氙燈照射下 BiVO?/g-C?N? 異質(zhì)結光催化水分解性能研究”（2023，催化學報）

2. “模擬日光氙燈光源驅(qū)動 CO? 光還原為甲酸的研究”（2019，環(huán)境科學）

3. “氙燈光催化體系中芳香硝基化合物選擇性還原為胺”（2021，化學進展）

2.3 光降解與環(huán)境修復

實驗場景

• 廢水處理：染料、酚類、抗生素降解

• 空氣凈化：VOCs 光降解

• 土壤/固廢光修復：持久性有機污染物（POPs）

PhchemIII 配置

• 高紫外功率：500W 汞燈（主峰 365 nm），可選 254 nm/313 nm 增強降解

• 雙層石英冷阱控溫，避免熱降解干擾

• 12 位平行樣，可同時測試不同污染物濃度或催化劑配方

• 雙攪拌提升傳質(zhì)效率

• 濾光片：ZWB 系列紫外濾光片，或 ZJB 系列可見濾光片

預期成果

• 快速獲得不同工藝參數(shù)下的降解曲線

• 精確定量分析反應動力學常數(shù)與量子產(chǎn)率

• 可同時開展多污染物、多催化劑的對比研究

近五年相關課題

1. “氙燈模擬日光條件下 TiO? 光催化降解染料廢水的效能與機理”（2020，環(huán)境工程學報）

2. “氙燈光照降解水體中磺胺類抗生素的實驗研究”（2022，中國環(huán)境科學）

3. “汞燈/光催化雙模式降解醫(yī)院污水中抗生素與病原體”（2023，中國給水排水）

3. 核心技術優(yōu)勢

4. 采購建議與配套方案

基礎配置（PhchemIII）

• 反應暗箱（400×480×860 mm）

• 12×75 ml 石英反應管 + 玻璃塞 + 通氣管

• 水冷石英冷阱

• 自轉公轉攪拌器 + 12 枚磁子

• 500W 氙燈燈管 + 500W 汞燈燈管

• JB400 可見濾光片 6 片      + UV 紫外濾光片 6 片

• 控制器（電流表/電壓表）

推薦選配

• HW0810 恒溫槽（-20~50℃，外循環(huán)）用于光源降溫

• 低壓汞燈（254 nm）或中壓汞燈（313 nm）增強紫外反應

• 單色 LED 光源模塊（PhmemIIIL）拓展至 30+ 波長可選，適用于窄帶光催化研究

5. 結語

PhchemIII 光化學反應儀集高通量、精準控光、穩(wěn)定控溫、雙光源靈活切換于一體，能夠同時滿足光化學合成、光催化研究、光降解與環(huán)境修復等多領域?qū)嶒炐枨?。?strong>12 位平行反應能力與雙攪拌模式顯著提升了實驗效率和數(shù)據(jù)一致性，是高校、科研院所及環(huán)保技術企業(yè)開展光化學相關研究的理想平臺。

Phchem多位光化學反應儀12位平行反應/配置汞燈、氙燈/公轉自轉攪拌

Phchem系列光化學反應儀（也稱為光化學反應器）可提供分析反應產(chǎn)物和自由基的樣品，測定反應動力學常數(shù)，測定量子產(chǎn)率等，廣泛應用化學合成、環(huán)境保護以及生命科學等研究領域。主要用于研究氣相或液相介質(zhì)、固定或流動體系、紫外光或模擬可見光照、以及反應容器是否負載TiO2光催化劑等條件下的光化學反應。此反應儀的出現(xiàn)大大加快了實驗步伐，實現(xiàn)12個平行樣的反應,每個反應容量1-75ml，大大地提高了實驗效率，有效保證實驗條件的一致性。

NBET-UVPR系列紫外光化學反應儀

UVPR系列紫外光化學反應儀廣泛應用于光化學實驗、環(huán)境保護以及生命科學等研究領域。適用各類光分解實驗：乙醛、酮、鹵素誘導體、硫代化合物、石蠟、雜環(huán)化合物、芳香點分子核、共軛二烯烴、聚烯化合物、環(huán)氧化合物、ICH 光安定測試、模擬日光紫外老化試驗、催化劑制備、化工產(chǎn)品的光化學合成和污染物質(zhì)的光化學降解研究。因此是化工行業(yè)、環(huán)保領域和科研院所、高等院校有關專業(yè)實驗教學的**儀器。