近日，北京泊菲莱科技有限公司成功研发出首台可实现光、热、微波独立与协同耦合的多功能反应装置——速热式多场固定床反应装置。该装置中的固定床反应器，打破了不同能量形式因传播特性不同的空间结构上的耦合难点，更以其卓越的设计理念与性能为多场耦合催化基础研究与工艺开发，提供了一个崭新利器，并获得发明专利。
传统的催化反应装置往往局限于单一或两种能量场的叠加，尤其在多场耦合条件下，因不同能量形式的特性不同，在催化反应界面处，往往在设计上是机械式低效叠加，顾此失彼。一方面，不同的能量源到达反应位的功率比例严重失调，尤其是在发挥作用的光辐照的能量（有效波长的能量），往往远低于所需匹配热能功率；另一方面，无法精细探究各能量场间的协同机理。泊菲莱速热式多场固定床反应装置则打破了这一局面：
•独立操控：光场、热场、微波场均可独立开启、关闭与精确调控。
•灵活组合：研究者可根据实验需求，自由组合“光-热”、“微波-热”、“光-微波”乃至“光-热-微波”三种能量场，实现从双场协同到三场联动的无缝切换。
• 尤其是，该装置在固定床反应体系中首次采用了可以灵活更换的LED光源，而非传统方案中几乎100%采用的氙灯光源，使得光波长这个关键参量可以在光热固定床反应中被解耦，活化气体底物更具有可选择性、更加精准。
这为探索“光活化+热催化”、“微波活化+热催化”、“光-等离基元效应”等等许多前沿研究方向，提供了全新的理想平台。
速热式多场固定床反应装置的卓越性能，源于其多项核心技术的重要创新：
No.1 专利反应器设计 光效与热效的完美统一
• 采用独特的透明耐压石英管反应器，三排呈120°分布的高功率LED光源从圆柱面外侧、通过光学透镜整形为矩形光斑，均匀辐照至催化剂载体表面。
• 创新性的“三面辐照缝合”技术，如同为催化剂表面“穿”上一件无缝的光能外衣，解决了传统炉体开孔式光反应器光照不均、能量损失大（尤其是大量催化剂不能得到充分光照）的痛点，光能利用率与辐照均匀性实现数量级提升。
•实测证明：在仅开启合计数百瓦电功率的LED光源，且不开启电加热情况下，单凭LED光能即可将催化剂表面快速升温至500摄氏度，实现了“光热效应”的即启即用。而光能适当冗余，恰恰是光热催化中的能量结构匹配的重要条件需求。
No.2 内嵌式焦耳热 实现超快速程序升温
• 反应器核心内部集成多孔导电载体（如碳化硅、钛合金），将高效的焦耳热概念引入固定床。
• 相比传统的马弗炉外加热方式，该设计实现了由内而外的直接、均匀加热，温升速率远超传统装置，能在分钟级达到目标反应温度，极大提升了实验效率并减少了升温过程热背景效应的干扰。
No.3 真空隔热与微波屏蔽 确保低功耗、能量场纯净与高效
• 在耐压石英管外部，设计有高真空夹套腔体和红外反射器。它一方面有效阻止了内部反应管的热传导耗散，提升了热效率；另一方面，真空腔为光场的穿透提供了绝佳通道，反射器的设计亦不影响光能传输。
• 反应器下端精准布置4个针状微波馈源，确保微波能量高效、均匀地注入反应体系。真空套管外部覆盖的微波屏蔽网，严格约束了微波场，防止能量泄漏，保障了实验人员安全与场域的独立性。
清华大学化工系应用现场
多场耦合催化是当今催化科学发展的重要方向之一。泊菲莱科技的这款三场耦合反应装置，正是为这一前沿领域量身打造的“独家利器”。
•对于“光热催化”研究：装置能清晰区分单纯光催化、单纯热催化以及光热协同催化的贡献，精准揭示“光生载流子、光活化”与“热声子”如何共同降低反应能垒。
•对于“微波热催化”研究：研究者可利用微波的体加热与选择性加热特性，结合装置的快速测温能力，探索微波对反应过程、路径的调控机制，促进开发高效的绿色合成与废弃物转化工艺。
•对于“三场联动”探索：更可大胆尝试在光激发的电子态上，叠加微波场对极性分子或特定化学键的定向激活，同时利用焦耳热维持最佳催化反应温度，有望在甲烷干重整、CO₂高值化利用等“硬骨头”反应中，发现全新的催化现象与路径。
泊菲莱发布的速热式多场固定床反应装置，以其精准、灵活、高效、快速、节能的特点，将有力推动催化科学、能源化工、环境治理、精细合成等领域的原始创新与技术突破。
