PhchemIII 光化学反应仪技术白皮书

——面向光化学、光催化、光降解研究与应用的实验

 

1. 前言

光化学、光催化及光降解研究在化学合成、环境保护、生命科学等领域具有广泛需求。传统单管或低通量光反应装置存在实验效率低、条件一致性差、温度干扰大等问题，难以满足现代科研对高通量、可重复、控光的要求。

PhchemIII 光化学反应仪是 Phchem 系列的*型号，采用 500W 氙灯 + 500W 汞灯双光源，支持 12 个平行样（1–75 ml/管）同步反应，具备双搅拌模式（自转+公转）、双层石英冷阱控温、滤光片*选光等功能，可广泛应用于光化学合成、光催化反应、光降解及环境修复等实验场景。

 

2. 应用与配置方案

2.1 光化学合成

实验场景

• 有机光合成：光诱导偶联、环加成、光异构化。
• 药物中间体合成：利用可见+紫外光促反应。
• 天然产物光修饰：光氧化、光重排。

PhchemIII 配置

• 光源：500W 氙灯（300–780 nm 连续光谱，主峰 365 nm 紫外+可见）
• 双搅拌：自转+公转，转速可调，确保样品均匀受光
• 冷阱：双层石英，可通冷却水，避免光源温升影响反应
• 滤光片：可选 ZJB 系列可见滤光片或 ZWB 系列紫外滤光片，控制波长
• 平行样：12 个 75 ml 石英反应管，一次完成多条件筛选

预期成果

• 同时测试 12 种底物/条件，显著缩短研发周期
• 控温+控光，提高反应产率与重复性
• 可结合电流/电压监测，分析反应动力学与量子产率

近五年相关课题

1. “基于氙灯光源的可见光催化 C–H 键活化反应研究”（2021，有机化学学报）
2. “氙灯照射下吲哚类化合物的光环化反应机制及合成应用”（2020，高等学校化学学报）
3. “模拟日光氙灯条件下光诱导 β-内酰胺开环聚合反应研究”（2022，高分子通报）

 

2.2 光催化反应

实验场景

• 光催化水分解制氢（TiO₂、g-C₃N₄ 等）
• CO₂ 光还原为甲醇/甲烷
• 有机污染物选择性转化

PhchemIII 配置

• 双光源：氙灯（模拟日光）+ 汞灯（高强紫外 365 nm）
• 可选配低压汞灯（254 nm）/中压汞灯（313 nm）
• 正反转公转模式，便于通气测试（如 CO₂ 氛围）
• 冷阱控温，保证长时间光照稳定性
• 滤光片：ZWB1/ZWB2 等紫外滤光片，或 ZJB360/ZJB380 可见滤光片

预期成果

• 快速筛选催化剂种类、比例、负载量
• 控制入射波长，提高目标产物选择性
• 适用于气-液-固三相光催化体系

近五年相关课题

1. “氙灯照射下 BiVO₄/g-C₃N₄ 异质结光催化水分解性能研究”（2023，催化学报）
2. “模拟日光氙灯光源驱动 CO₂ 光还原为甲酸的研究”（2019，环境科学）
3. “氙灯光催化体系中芳香硝基化合物选择性还原为胺”（2021，化学进展）

 

2.3 光降解与环境修复

实验场景

• 废水处理：染料、酚类、抗生素降解
• 空气净化：VOCs 光降解
• 土壤/固废光修复：持久性有机污染物（POPs）

PhchemIII 配置

• 高紫外功率：500W 汞灯（主峰 365 nm），可选 254 nm/313 nm 增强降解
• 双层石英冷阱控温，避免热降解干扰
• 12 位平行样，可同时测试不同污染物浓度或催化剂配方
• 双搅拌提升传质效率
• 滤光片：ZWB 系列紫外滤光片，或 ZJB 系列可见滤光片

预期成果

• 快速获得不同工艺参数下的降解曲线
• 定量分析反应动力学常数与量子产率
• 可同时开展多污染物、多催化剂的对比研究

近五年相关课题

1. “氙灯模拟日光条件下 TiO₂ 光催化降解染料废水的效能与机理”（2020，环境工程学报）
2. “氙灯光照降解水体中磺胺类抗生素的实验研究”（2022，环境科学）
3. “汞灯/光催化双模式降解医院污水中抗生素与病原体”（2023，给水排水）

 

3. 核心技术优势

功能模块	技术特点	科研与生产价值
双光源系统	500W 氙灯（模拟日光）+ 500W 汞灯（高强紫外），可选低压/中压汞灯	覆盖紫外–可见全波段，满足不同反应激发需求
双搅拌模式	自转+公转，转速可调	样品均匀受光，避免局部过曝或反应不均
冷阱控温	双层石英冷阱，可通冷却水循环	消除光源发热对反应的干扰，保障长时间稳定运行
高通量并行	12×75 ml 石英反应管，独立可控	一次实验完成多条件筛选，显著提升效率
*滤光	ZJB 可见滤光片 / ZWB 紫外滤光片可选	控制入射波长，提高反应选择性
监测与控制	电流表实时监控	便于记录光源状态，结合动力学与量子产率分析

4. 采购建议与配套方案

基础配置（PhchemIII）

• 反应暗箱（400×480×860 mm）
• 12×75 ml 石英反应管 + 玻璃塞 + 通气管
• 水冷石英冷阱
• 自转公转搅拌器 + 12 枚磁子
• 500W 氙灯灯管 + 500W 汞灯灯管
• JB400 可见滤光片 6 片 + UV 紫外滤光片 6 片
• 控制器（电流表/电压表）

选配

• HW0810 恒温槽（-20~50℃，外循环）用于光源降温
• 低压汞灯（254 nm）或中压汞灯（313 nm）增强紫外反应
• 单色 LED 光源模块（PhmemIIIL）拓展至 30+ 波长可选，适用于窄带光催化研究

5. 结语

PhchemIII 光化学反应仪集高通量、*控光、稳定控温、双光源灵活切换于一体，能够同时满足光化学合成、光催化研究、光降解与环境修复等多领域实验需求。其12 位平行反应能力与双搅拌模式显著提升了实验效率和数据一致性，是高校、科研所及环保技术企业开展光化学相关研究的理想平台。

 

Phchem多位光化学反应仪12位平行反应/配置汞灯、氙灯/公转自转搅拌

Phchem系列光化学反应仪（也称为光化学反应器）可提供分析反应产物和自由基的样品，测定反应动力学常数，测定量子产率等，广泛应用化学合成、环境保护以及生命科学等研究领域。主要用于研究气相或液相介质、固定或流动体系、紫外光或模拟可见光照、以及反应容器是否负载TiO2光催化剂等条件下的光化学反应。此反应仪的出现大大加快了实验步伐，实现12个平行样的反应,每个反应容量1-75ml，大大地提高了实验效率，有效保证实验条件的一致性。

NBET-UVPR系列紫外光化学反应仪

UVPR系列紫外光化学反应仪广泛应用于光化学实验、环境保护以及生命科学等研究领域。适用各类光分解实验：乙醛、酮、卤素诱导体、硫代化合物、石蜡、杂环化合物、芳香点分子核、共轭二烯烃、聚烯化合物、环氧化合物、ICH 光安定测试、模拟日光紫外老化试验、催化剂制备、化工产品的光化学合成和污染物质的光化学降解研究。因此是化工行业、环保领域和科研所、高等校有关*实验教学的仪器。