μGAS1001微量气体反应评价系统是基于泊菲莱科技多年对气密性玻璃反应系统的研发经验,为满足客户光催化实验的需求而研发的实验设备。它是一款催化活性评价系统,适用于有微量气体产生的催化反应。如光催化全解水,光催化CO₂还原反应等。主体集成了控制单元、气体循环模块、自动取进样模块和反应器模块。
操作端采用下位机控制,功能强大,操作方便;
可配备不同体积定量环,可根据气体产量任意调节灵敏度,满足微量气体检测需求;
定量环体积:0.5 mL、1 mL、2 mL、3 mL、5 mL可选,系统总体积440 mL,系统最大取样比88:1;
全新结构设计,高气密性,动态漏氧率小于0.1 μmol/h,满足光催化全解水表观量子产率测试需求;
标准曲线线性回归度R2>0.999,同一浓度连续四次进样,RSD<3%,准确性达科学级水准;
专利取样阀岛,可实现全自动在线进载气操作,有效避免空气干扰;
下位机具有全自动动态气密性测试功能,气密性随时测。
光催化/光电催化CO₂还原
光催化表观量子产率测试
光催化全解水
光催化产氧率测试
光催化产氢
PEC光电催化分解水
电催化分解水
| 产品参数 | |||
| 控制单元 7英寸液晶显示屏,实时显示系统压力、环境温度、环境湿度; 实验参数全记录、过程参数(反应温度、压力等)实时保存,实验记录无纸化,结果可导出; 内置计算方法,可读取检测设备数据,直接显示反应速率等数据; 具有全自动动态气密性测试功能,气密性随时测; 内置仪器方法,控制取样阀岛,实现全自动在线取样、进样、背景气体注入; 下位机可直接控制气相色谱仪和真空泵的启停; 可对系统进行预热,有效避免真空脂固化导致的阀门抱死; |
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| 系统管路 | |||
| 绝压真空度 | ≤0.5 kPa,以绝对零点为基准,杜绝差压表受温湿度等因素变化造成的数值波动; | 使用压力范围 | 0 kPa~常压 |
| 气密性 | ≤0.1 μmol/h @O₂,满足光催化全解水表观量子产率测试需求; | 管路材质 | 高硼硅玻璃,高化学惰性,无吸附 |
| 阀门工艺 | 高硼硅玻璃材质(无金属部件),采用对磨精磨工艺 | 阀门数量 | 3 |
| 真空脂 | 进口Apiezon H高温真空润滑脂,耐化学品侵蚀,低蒸汽压力,低挥发性,工作温度:-10℃到+200℃ | 系统总体积 | 440 mL,反应器总体积210 mL,建议使用体积40~80 mL |
| 管路控温 | 循环管路及进样管路均可进行控温,最高可控200℃ | 冷凝管 | 冷凝充分,避免水蒸气进入气相色谱仪和真空泵,影响使用寿命 |
| 全自动取样模块 | |||
| 取样方式 | 取样模块位于系统,非色谱取样,有效缩短循环管路长度,提高气体循环效率; | 定量环 | 标配2 mL,可选配0.5 mL、1 mL、3 mL、5 mL,灵敏度可调 |
| 最大取样比 | 1:88,高灵敏度,满足微量气体检测需求 | 全自动进背景气功能 | • 精准控制背景气进气量,促进气体循环; • 可有效避免扎针进背景气引起的空气干扰; |
| 载气压力范围 | 最高0.5 MPa,适配于复杂配置的气相色谱仪 | 反应参数监测精度 | 反应压力:1 Pa,反应温度:0.01℃ |
| 气体循环参数 | |||
| 气体混匀时间 | H₂、O₂混匀时间均小于10 min | 线性 | 标准曲线线性回归度 R²>0.999 |
| 重复性 | 同一浓度连续四次进样,RSD<3% | 无源磁驱扇叶泵 | 系统中无电线接入,无氢爆风险,不产生电解水析氢干扰 |
| 取样方式 | 专利取样阀岛,全自动在线取样模块位于系统,非色谱取样 | 循环管路 | 所有循环管路均为高硼硅玻璃材质,窄管路内径为3 mm,非小口径色谱管路,气体阻力小; |
| 其他参数 | |||
| 反应器 | 反应器具有测温口,反应温度可测可记录; 可根据实际实验需求,定制多种反应类型反应器,包括气-固相和气-液-固相光催化、光电催化、电催化和光致热催化等多种类型反应; 可满足微量催化剂、微量反应液的实验需求; 反应器采用控温层与反应器腔体一体式设计,传热效率高,实验温度控制精度高,可有效保证实验重复性。 |
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| 金属防护箱体 | 对玻璃组件、辐射及可能的反应气体泄漏有一定防护作用; | 光源放置方式 | 根据实验台实际情况,可前置亦可后置; |
| 光防护罩 | 便携式光防护罩,可有效防止光污染; | 真空泵 | 兼容各个厂家各种型号的真空泵; 抽气速率:1 L/s; 取样过程自动控制启停,间歇式工作,噪音小; 含单向电磁阀,可防止泵油倒吸。 |
| 整机尺寸/mm | 500(L)×540(W)×780(H) | ||
μGAS 1001微量气体反应评价系统属于积分式反应系统(密闭相),适合于光催化分解水、光催化CO2还原等反应。随着反应时间的延长,气体在系统中不断富集,在取样时通过取样模块取出部分的产物气体,进入气相色谱仪检测,其余气体仍保留在系统中。在整个实验过程中,系统内部气体在磁驱扇叶泵的驱动下,始终处于流动状态,以便气体浓度均匀。

图4-1. μGAS 1001微量气体反应评价系统气体循环示意图
系统的取样是通过下位机控制取样模块完成。取样方式是自吸取样,取样的核心部件是定量环。其原理是在系统循环管路中接入一段取样管,取样管连接取样模块。在需要取样前,取样模块会先对定量环抽真空,使定量环保持高真空状态。在取样时,定量环便与系统的循环管路连通;由于系统循环管路中有样品气体,所以系统循环管路压力大于定量环,在压差的推动下样品气体的一部分会扩散到定量环中。在完成取样后,定量环与系统循环管路断开,与气相色谱仪载气连通,在载气的推动下,样品气体被送入检测器中完成检测。此时,在定量环中充满了高压载气,为了避免载气再次进入系统中,第二次取样前会先对定量环抽真空。具体原理如下图所示:

图4-2. μGAS 1001微量气体反应评价系统在线取样示意图