光電化學量子效率測試分析系統

光電化學量子效率測試分析系統

光催化的實質是光電子催化，光生載流子作為反應物參與反應，就光催化反應動力學和機理研究而言，光電化學測試技術是一種非常重要和有效的手段。
半導體光催化技術治理環境污染物是從上世紀80 年代逐漸發展起來的一種高級氧化技術，在常溫和常壓下，只利用催化劑、光和空氣就能將污染物破壞并最終礦化為無毒的二氧化碳、水和無機離子等，有望緩解日益嚴峻的環境污染問題。
當用能量等于或高于半導體吸收閾值的光照射塊狀半導體時，半導體的價帶電子可被激發躍遷到導，同時在價帶產生相應的空穴，從而在半導體內部產生電子-空穴對。 光生電子-空穴對在空間電荷層電場的作用下，空穴遷移到半導體粒子表面與溶液中的電子供體發生氧化反應，而電子與電子受體發生還原反應, 或者向電極基底運動并通過外電路到達對電極參與還原反應。
光激發產生的電子和空穴至少經歷以下途徑：載流子的擴散、俘獲、復合和界面電荷轉移. 其中復合和界面電荷轉移是兩個相互競爭的過程，界面電荷轉移最終實現光能的利用。

光電化學量子效率測試分析系統主要應用：光電化學、光電催化研究的光譜響應IPCE、量子效率QE、樣品池的光譜透過率、光譜響應下的量子效率和光電流，實現了直流、交流分析，原電池分析，光電化學實驗分析等。

測試項目：光電化學樣品的光譜響應IPCE，量子效率QE，光譜透過率，短路電流密度、表面均勻度等，測試樣品室內放入樣品和不放入樣品時標準探測器的光譜電流/電壓值，測量光電反應池的光譜透過率，也可以測量玻璃的光譜透過率。

光電實驗原理：
光源在不同波長的輻射能量不同，探測器在不同波長的響應度也不同，因此，所測得的響應電流也會有較大的不同。系統采用了相關檢測法，利用信號在時間上的相關性，把深埋于噪聲中的周期信號提取出來。具體做法是：將光源經過斬波器調制成具有固定頻率（參考頻率）的周期信號，則探測器也輸出具有相同頻率的電信號，經過鎖相放大器將含有參考頻率的電信號檢出，而其它頻率的信號（噪聲）則被抑制掉，從而提高了系統的信噪比，保證了測量準確度。

規格參數

1.控制模式：軟件控制、全自動掃描、自動消除誤差、自動扣除背景；

2.光譜范圍：300-1100nm（可選200-2500nm）；掃描間隔  ≥1nm連續可調；光譜掃描 全自動、連續；

3.測試結果重復性RSI<0.3%（光電流）

4.工作模式：交流模式AC、電化學直流模式DC，斬波頻率 5-1000Hz

5.樣品臺：電動雙位樣品臺（標準參比、樣品），自動對比分析，置于屏蔽安室內。

6.選配偏置光源 配置一路、兩路、可應對復雜的光電分析測試

7.單色儀：1）焦距300mm采用非對稱水平Czerny-Turner光路，消慧差設計，可確保譜線對稱和良好的光學分辨率；2）消二次色散設計，有效抑制雜散光；3)入口可與我公司各種光源配套使用，可配光纖接口連接光纖；4）可連接我公司任意一款單點探測器和其它附件；5）小模數精密研磨蝸輪蝸桿，長壽命設計，運行平穩舒適，噪聲低；6）※配有充氮氣口，便于在紫外和近紅外有大氣吸收譜的波段范圍內使用；7）配有步進電機細分驅動器，光譜準確度和重復性高；8）狹縫設計*設計，刃口自動保護，寬度調節對稱性好，壽命長；9）軟件可實現波長的任意調整及延時設置，USB2.0計算機接口；10）內部光學室和機械傳動室嚴格分開，避免后者產生雜散光及潤滑油微量揮發對光學件的污染，單色儀機體為鑄件一體結構，保證光學系統穩定性。

8. 光源：500W氙燈光源，采用歐司朗進口燈泡，波動<0.01%。

9.  標準探測器：紫外增強型硅探測器（300-1100nm），選配銦鎵砷探測器（800-1600nm）。

10. 電化學工作站：選配Ivium電化學工作站，及其他品牌；