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CEL-QPCE3000光电化学量子效率测试分析系统

简要描述:

采用光源、光电反应池、电化学工作站组成光电反应分析系统,分析在不同光强、光谱的情况下的电化学。

更新时间:2018-11-23

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光催化的实质是光电子催化,光生载流子作为反应物参与反应,就光催化反应动力学和机理研究而言,光电化学测试技术是一种非常重要和有效的手段。
半导体光催化技术治理环境污染物是从上世纪80 年代逐渐发展起来的一种高级氧化技术,在常温和常压下,只利用催化剂、光和空气就能将污染物破坏并最终矿化为无毒的二氧化碳、水和无机离子等,有望缓解日益严峻的环境污染问题。
当用能量等于或高于半导体吸收阈值的光照射块状半导体时,半导体的价带电子可被激发跃迁到导,同时在价带产生相应的空穴,从而在半导体内部产生电子-空穴对。 光生电子-空穴对在空间电荷层电场的作用下,空穴迁移到半导体粒子表面与溶液中的电子供体发生氧化反应,而电子与电子受体发生还原反应, 或者向电极基底运动并通过外电路到达对电极参与还原反应。
光激发产生的电子和空穴至少经历以下途径:载流子的扩散、俘获、复合和界面电荷转移. 其中复合和界面电荷转移是两个相互竞争的过程,界面电荷转移最终实现光能的利用。


主要应用:光电化学、光电催化研究的光谱响应IPCE、量子效率QE、样品池的光谱透过率、光谱响应下的量子效率和光电流,实现了直流、交流分析,原电池分析,光电化学实验分析等。
 
测试项目:光电化学样品的光谱响应IPCE,量子效率QE,光谱透过率,短路电流密度、表面均匀度等,测试样品室内放入样品和不放入样品时标准探测器的光谱电流/电压值,测量光电反应池的光谱透过率,也可以测量玻璃的光谱透过率。
 
光电实验原理:
光源在不同波长的辐射能量不同,探测器在不同波长的响应度也不同,因此,所测得的响应电流也会有较大的不同。系统采用了相关检测法,利用信号在时间上的相关性,把深埋于噪声中的周期信号提取出来。具体做法是:将光源经过斩波器调制成具有固定频率(参考频率)的周期信号,则探测器也输出具有相同频率的电信号,经过锁相放大器将含有参考频率的电信号检出,而其它频率的信号(噪声)则被抑制掉,从而提高了系统的信噪比,保证了测量准确度。

规格参数

1.控制模式:软件控制、全自动扫描、自动消除误差、自动扣除背景;

2.光谱范围:300-1100nm(可选200-2500nm);扫描间隔  ≥1nm连续可调;光谱扫描 全自动、连续;

3.测试结果重复性RSI <0.3%(光电流)

4.工作模式:交流模式AC、电化学直流模式DC,斩波频率 5-1000Hz

5.样品台:电动双位样品台(标准参比、样品),自动对比分析,置于屏蔽安室内。

6.选配偏置光源 配置一路、两路、可应对复杂的光电分析测试

7.单色仪:1)焦距300mm采用非对称水平Czerny-Turner光路,消慧差设计,可确保谱线对称和良好的光学分辨率;2)消二次色散设计,有效抑制杂散光;3)入口可与我公司各种光源配套使用,可配光纤接口连接光纤;4)可连接我公司任意一款单点探测器和其它附件;5)小模数精密研磨蜗轮蜗杆,长寿命设计,运行平稳舒适,噪声低;6)※配有充氮气专用口,便于在紫外和近红外有大气吸收谱的波段范围内使用;7)配有步进电机细分驱动器,光谱准确度和重复性高;8)狭缝设计独特设计,刃口自动保护,宽度调节对称性好,寿命长;9)软件可实现波长的任意调整及延时设置,USB2.0计算机接口;10)内部光学室和机械传动室严格分开,避免后者产生杂散光及润滑油微量挥发对光学件的污染,单色仪机体为铸件一体结构,保证光学系统稳定性。

8. 光源:500W氙灯光源,采用欧司朗进口灯泡,波动<0.01%。

9.  标准探测器:紫外增强型硅探测器(300-1100nm),选配铟镓砷探测器(800-1600nm)。

10. 电化学工作站:选配Ivium电化学工作站,及其他品牌;

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