μGAS1000微量氣體反應評價系統-光解水
- 公司名稱 北京泊菲萊科技有限公司
- 品牌 泊菲萊
- 型號
- 產地
- 廠商性質 生產廠家
- 更新時間 2023/11/14 11:51:44
- 訪問次數 175
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| 產地類別 | 國產 | 價格區間 | 面議 |
|---|---|---|---|
| 應用領域 | 化工,生物產業,能源,制藥,綜合 |
μGAS1000微量氣體反應評價系統-光解水是基于泊菲萊科技多年對氣密性玻璃反應系統的研發經驗，為滿足客戶光催化實驗需求而研發的實驗設備。適用于有微量氣體產生的催化反應，如光催化分解水、光催化CO?還原反應等。
μGAS1000 微量氣體反應評價系統主體將軟件及控制單元、氣體循環及自動取進樣模塊和反應器模塊集成化。
一、關鍵特征
1、PC端軟件控制，實時顯示反應過程信息及結果數據
μGAS1000 微量氣體反應評價系統的電腦端軟件可對系統、氣相色譜儀、真空泵實現一體化控制，并通過可控制取樣結構，實現全自動在線取樣、進樣。PC端控制軟件可記錄如實驗人、樣品名稱、實驗所用光源型號、濾光片型號、溶液體積等實驗信息。同時，可實時記錄并保存如反應溫度、反應壓力等反應過程參數，實現實驗記錄無紙化，實驗數據結果可導出（格式：.xlsx），并進行長時間全自動動態氣密性測試。反應過程參數更直觀，數據呈現度高。
圖1μGAS1000 微量氣體反應評價系統的軟件界面
μGAS1000微量氣體反應評價系統-光解水的上位機軟件利用軟件內置的計算方法，讀取氣相色譜儀的測試數據，通過軟件界面生成報表計算出氣體產量、反應速率等數據，并可通過控制加熱模塊對系統進行預熱，有效避免因真空脂固化導致的閥門抱死問題。全新的自動化控制設計，保證μGAS1000 微量氣體反應評價系統可與任意型號真空泵兼容。
圖2.μGAS1000 微量氣體反應評價系統導出的實驗數據
2、氣體循環及自動取進樣模塊保證微量氣體分析的高穩定性與準確性
μGAS1000 微量氣體反應評價系統的氣體循環模塊主要由循環管路和氣體循環動力源組成，循環管路體積230 mL。循環管路為高硼硅玻璃材質，窄管路內徑為3 mm，氣體阻力小。氣體循環動力源采用無源磁驅扇葉泵，無氫爆風險，不產生電解水析氫干擾，提供循環動力恒定，且系統內部氣體壓力在3 kPa以上即可保證混合效果良好，H?、O?、CO?等氣體可在10 min內混合均勻，準曲線線性回歸度>0.999，同一濃度連續四次進樣，RSD<3%，準確性達科學級水準。
圖3.μGAS1000 微量氣體反應評價系統氣體循環示意圖及正面圖
μGAS1000 微量氣體反應評價系統的自動取進樣模塊取樣結構采用ZL取樣閥島（ZL號： 2022219141302），可實現全自動在線取樣、進樣功能。相較于傳統旋轉型多通取樣閥，該款取樣閥島動作結構少，動作簡單，可有效避免取樣閥動作時導致的空氣泄露。取樣閥島可配備0.5、1、2、3、5 mL體積定量環，根據反應過程中的不同氣體產量調節靈敏度，Z大取樣比1：88。通過取樣閥島可實現全自動背景氣功能，精準控制背景氣體進氣量，促進氣體循環，同時可有效避免因手動扎針注入背景氣帶來的空氣干擾，影響實驗數據的準確性。μGAS1000 微量氣體反應評價系統的Z大允許載氣壓力＞0.5 MPa，適配于多品牌多型號復雜配置的氣相色譜儀。
3、多種類型光反應器可選，滿足不同反應類型的需求
μGAS1000 微量氣體反應評價系統的新型反應器可通過設置在測溫口處的熱電偶測量、記錄并顯示實時反應過程中的反應溫度；可根據實際實驗需求，定制多種反應類型的反應器，包含但不限于氣-固相光催化反應器、氣-液-固相光催化反應器、光電催化反應器、電催化反應器和光致熱催化反應器等。
μGAS1000 微量氣體反應評價系統的新型反應器采用控溫層與反應器腔體一體式設計，傳熱效率高，實驗溫度控制精度高，可有效保證實驗重復性。
圖4.μGAS1000 微量氣體反應評價系統的新型反應器光催化分解水反應器（左），光催化CO?還原反應器（右）
μGAS1000 微量氣體反應評價系統的新型反應器還采用內錐帶臺法蘭與O型槽鏈式夾反應器，輔助提升系統氣密性，可滿足微量催化劑、微量反應液的實驗需求。新型反應器采用新型球磨壓力傳感器，并優化密封工藝，在保證氣密性的同時可以實現快速更換，出現故障時用戶可自行更換，無需工程師上門或寄回公司返修，節約用戶時間和維修成本。
二、應用領域
光催化表觀量子產率測試
光催化全解水
光催化產氧率測試
光催化產氫
PEC光電催化分解水
電催化分解水
三、產品參數
| 系統管路 | |
| 絕壓真空度 | ≤0.5 kPa，以J對零點為基準，杜絕差壓表受溫濕度等因素變化造成的數值波動 |
| 使用壓力范圍 | 0 kPa~常壓 |
| 管路材質 | 高硼硅玻璃，高化學惰性，無吸附 |
| 閥門工藝 | 高硼硅玻璃材質（無金屬部件），采用對磨精磨工藝 |
| 閥門數量 | 6 |
| 真空脂 | 進口Apiezon H高溫真空潤滑脂，耐化學品的侵蝕，低蒸汽壓力，低揮發性，工作溫度：-10℃到+200℃ |
| 系統總體積 | 440 mL，系統富集能力強 |
| 反應器體積 | 210 mL，建議使用體積：40~ 80 mL |
| 儲氣瓶容積 | 150 mL，用于系統擴容，滿足高產量催化劑活性的測試需求 |
| 管路控溫 | 循環管路及進樣管路均可進行控溫，Z高可控120℃ |
| 冷阱 |
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| 全自動取樣模塊 | |
| 取樣方式 | 取樣模塊位于系統，非色譜取樣，有效縮短循環管路長度，提高氣體循環效率； |
| 定量環 | 標配5 mL，可選配0.5 mL、1 mL、2 mL、3 mL，靈敏度可調 |
| 全自動進背景氣功能 |
|
| 允許載氣壓力范圍 | Z高0.5 MPa，適配于復雜配置的氣相色譜儀 |
| 氣體循環參數 | |
| 氣體混勻時間 | H2、O2混勻時間均小于10 min |
| 線性 | 標準曲線線性回歸度R2>0.999 |
| 重復性 | 連續四次進樣，RSD<3% |
| 氣體循環動力源 | 無源磁驅扇葉泵 |
| 取樣方式 | ZL取樣閥島，全自動在線取樣模塊位于系統，非色譜取樣 |
| 循環管路 | 所有循環管路均為高硼硅玻璃材質，窄管路為內徑為3 mm， |
| 其他參數 | |
| 光防護罩 | 便攜式光防護罩，可有效防止光污染； |
| 真空泵 | 抽氣速率：6 L/s； |
| 杜瓦瓶（選配） | 400 mL杜瓦瓶，搭配瓶蓋，有效抑制液氮損失； |
| 整機尺寸/mm | 660(L)×540(W)×750(H) |
| 軟件控制單元 | |
| 4.3英寸液晶顯示屏，實時顯示系統壓力、環境溫度、環境濕度； | |
| 上位機軟件控制，功能強大，數據呈現度高，過程參數全記錄； | |
| 實驗參數全記錄、過程參數（反應溫度、壓力等）實時保存，實驗記錄無紙化，結果可導出； | |
| 內置計算方法，可讀取檢測設備數據，直接顯示反應速率等數據； | |
| 具有全自動動態氣密性測試功能，氣密性隨時測； | |
| 內置儀器方法，控制取樣閥島，實現全自動在線取樣、進樣、背景氣體注入； | |
| 軟件可直接控制氣相色譜儀和真空泵的啟停； | |
| 可對系統進行預熱，有效避免真空脂固化導致的閥門抱死； | |
| 反應參數監測精度 | 反應壓力：1 Pa，反應溫度：0.01℃； |
四、現場實測數據
標準曲線
H?：40~400 μL標準曲線線性回歸度：0.9996；
O?：20~200 μL標準曲線線性回歸度：0.9995；
CH?標氣：100~1500 μL標準曲線線性回歸度：0.9997；
CO標氣：100~1500 μL標準曲線線性回歸度：0.9995；
圖5. H? O? CH? CO標準曲線
實驗測試
圖6. 光催化全解水、產氧、產氫、CO?還原實驗結果
a）光催化全解水反應：30 mg光催化劑，60 mL H?O，光功率密度1500 mW/cm2，Cut 420濾光片。
H?產率：27.8 μmol/h，O?產率：14.2 μmol/h，H?：O?=1.95
b）光催化產氧反應：30 mg光催化劑，60 mL H?O，10 mM Fe(NO?)?，光功率密度1500 mW/cm2，Cut 420濾光片。
O?產率：2.71 μmol/h
c）光催化產氫反應：30 mg光催化劑，50 mL H?O，10 mL甲醇，光功率密度800 mW/cm2。
H?產率：25.9 μmol/h
d）光催化CO?還原反應：60 mg光催化劑，55 mL H?O，5 mL TEOA，Pt負載量3%wt。光沉積1小時。輸出波長：280 nm~780 nm，強度2000 mW/cm2。預*CO?至系統壓力75 kPa，反應溫度控制在15℃，冷凝管溫度5℃。
CO產率：160 μmol/h
（a~d）Mircrosolar 300氙燈光源，反應溫度15℃
（a~c）反應初始壓力3.0 kPa
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