97%,,通光孔徑27.5 mm,,保證光催化CO?還原反應(yīng)在充足的入射光照射下進行,。" />
一般情況下,,光催化CO2還原反應(yīng)在常溫、常壓條件下進行[1, 2],。然而,,由于CO2在水中溶解度較低,且氣態(tài)CO2難以與固體光催化劑相互接觸,,會導(dǎo)致CO2的轉(zhuǎn)化效率仍然很低[3],。
基于“多場協(xié)同催化”的思想,通過提升反應(yīng)溫度和壓力提升CO2的轉(zhuǎn)化效率是上述問題的新思路,。
提高光催化CO2還原反應(yīng)體系溫度,,可以提升反應(yīng)物CO2分子的擴散速率及其碰撞幾率,進而加快反應(yīng)速率,;
提高光催化CO2還原反應(yīng)體系壓力,,即可以提升CO2在水溶液體系中的溶解度和光催化劑表面的吸附量,還可以促進液態(tài)產(chǎn)物的生成[4],。
1. 多場協(xié)同催化:光催化CO2還原反應(yīng)體系溫度最高可達180°C,,反應(yīng)體系壓力最高可達0.9 MPa,可實現(xiàn)較寬的溫度和壓力調(diào)節(jié),,實現(xiàn)光熱壓多場協(xié)同催化,;
2. 全自動在線取樣:內(nèi)置取樣閥組,可實現(xiàn)與色譜聯(lián)用,,在180°C高溫和50 kPa~0.9 MPa不同壓力條件下均可進行全自動在線取樣,,提高實驗效率,減少人為誤差,;
3. 兼容性強:多功能釜蓋結(jié)合頂照和側(cè)照多樣化照射方式,可兼容光催化,、光電催化和光熱催化CO2還原反應(yīng),;
4. 集成化程度高:反應(yīng)系統(tǒng)集成加熱、攪拌和自動取樣模塊于一體,,體積小巧節(jié)省空間,。
PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀采用釜式反應(yīng)器,有效容積100 mL,,可滿足氣-液-固相光催化CO2還原反應(yīng)所需條件,。內(nèi)壁為耐壓玻璃,具有高化學(xué)惰性,,外壁為不銹鋼,,可耐壓0.9 MPa。反應(yīng)釜蓋采用藍寶石玻璃,有效透過波長范圍0.19~5 μm,,透光率>97%,,通光孔徑27.5 mm,保證光催化CO2還原反應(yīng)在充足的入射光照射下進行,。
PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀內(nèi)置雙溫度探頭反饋控制模式,,可調(diào)控釜內(nèi)和加熱模塊溫度,最高溫度可達180°C,,控溫精度±0.5℃,,同時可實現(xiàn)對反應(yīng)釜、管路和取樣閥組分別控溫,,有效避免光催化CO2還原反應(yīng)過程種產(chǎn)生的低沸點組分在進樣過程中冷凝,。
PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀內(nèi)置磁力攪拌器,最大轉(zhuǎn)速可達1500 rpm,,攪拌精度為±1 rpm,,在反應(yīng)過程中可充分攪拌溶液體系,加快氣態(tài)CO2在溶液體系中的擴散,,可促進催化轉(zhuǎn)化,。
PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀集成加熱、攪拌和自動取樣模塊于一體,,體積小巧節(jié)省空間,,整機尺寸:220 mm(L)×240 mm(W)×270 mm(H)。彩色液晶屏可進行反應(yīng)實驗期間的操作,,操作簡便,。
PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀內(nèi)置取樣閥組,無需對氣相色譜儀加裝取樣閥組,,即可將光催化CO2還原反應(yīng)中生成的產(chǎn)物自動送入氣相色譜儀中完成產(chǎn)物檢測,,有效提高實驗效率,同時減少手動進樣產(chǎn)生的人為誤差,。PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀上的取樣閥組單次取樣量為0.1 mL,,靈敏度較高,可適用于不同產(chǎn)量的光催化CO2還原反應(yīng)體系,。PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀還內(nèi)置有反應(yīng)前處理模塊,,可實現(xiàn)光催化CO2還原實驗中的加壓和抽真空等氣體置換操作。
工作溫度 | 室溫 ~ 180℃ ,;溫控精度:± 0.5℃ |
工作壓力 | -50 kPa ~ 0.9 MPa(表壓,,絕壓為 50 kPa ~ 1.0 MPa) |
反應(yīng)釜材質(zhì) | 不銹鋼 + 耐壓玻璃內(nèi)襯 |
有效容積 | 100 mL(釜內(nèi)容積 120 mL) |
取樣壓力范圍 | 80 kPa ~ 0.9 MPa(絕壓) |
最小取樣周期 | 3 min |
氣樣取樣量 | 100 μL;取樣氣體消耗量約 0.5 mL |
磁力攪拌速度 | 200 ~ 1500 rpm,,攪拌精度:±1 rpm |
單位 | 發(fā)表期刊 | 參考文獻 |
北京工業(yè)大學(xué) | Advanced Materials | [5] |
重慶大學(xué) | Nano Energy | [6] |
廈門大學(xué)大學(xué) | Applied Catalysis B: Environmental | [7] |
重慶大學(xué) | Energy & Environmental Science | [8] |