常温、磁场 <1 T 下，非磁性光催化剂的真实磁效应通常不足 10%；文献里 2–3 倍的提升，多数可归因于磁致分散与传质改善，需五组对照才能定性。
磁场能提供的能量与热涨落差几个数量级，这一步算完，很多“磁催化”结论就站不住。
| 相互作用 | 能量或场强尺度 | 对反应速率的潜在影响 | 温度依赖 |
|---|---|---|---|
| 塞曼分裂 μBB | 1 T 时 0.058 meV | 改变自旋态布居 <0.3% | 升温后迅速减弱 |
| 室温热涨落 kBT | 300 K 时 25.9 meV | 对照基准 | 线性 |
| 超精细耦合（有机体系） | 等效场 1–5 mT | 改变单线态/三线态比例，10–50 mT 饱和 | 弱 |
| 磁阻（磁性材料） | 0.1–2 T 下电阻变化 1–50% | 影响载流子输运与复合 | 低温更显著 |
| 磁热效应 | 1 T 下绝热温变 0.5–3 K | 等效于小温度扰动 | 仅在 TC 附近强 |
1 T 的塞曼能只有室温热能的 0.22%，10 T 才到 2.2%。对非磁性半导体，磁场无法通过能级布居改变载流子浓度，除非材料有长自旋寿命或强交换作用。有机半导体是例外，其超精细耦合等效场仅几 mT，几十 mT 就让磁效应饱和——这就是 OMAR（有机磁阻）在低场出现的原因。
“磁场有用”至少包含三条路径，实验特征完全不同。
| 机制 | 材料前提 | 场强尺度 | 关键判据 |
|---|---|---|---|
| 自旋选择复合 | 铁磁、手性或自旋极化催化剂 | 0.05–0.5 T 饱和 | 换非磁性同构样品后效应消失；饱和场与矫顽场相关 |
| 磁阻 / 载流子输运 | 含 Fe3O4、CoFe2O4、锰氧化物 | 0.1–2 T，随 B² 上升 | 与材料自身 MR 曲线重合；低温增强 |
| 磁流体传质 | 液相、含电解质或磁性纳米颗粒 | 0.3–1 T，依赖 j×B | 磁场反向效应不变；无电解质时消失 |
规模感要交代。10–100 mA/cm² 配 0.5–1 T，洛伦兹体积力约 103 N/m³，仅为静水重力（9.8×103 N/m³）的 10–20%。液相 MHD 能扰动边界层、加速气泡脱离，但不可能把速率提高数倍。磁性纳米流体磁体积力大一个量级，效应更明显，也更容易被误读成本征活性提升。
| 磁场源 | 气隙中心场强 | 均匀性 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| NdFeB 永磁（30 mm 方块对置） | 0.1–0.25 T（10 mm 气隙） | ±10% | 低场饱和型效应、快速筛选 |
| Halbach 阵列 | 0.3–0.6 T | ±5% | 要求均匀场的小体积反应器 |
| 电磁铁（带极头） | 0–2 T 连续可调 | ±2% | 场强依赖曲线、方向反转 |
| 超导磁体 | 5–12 T | ±1% | 高场磁阻、低温实验 |
报场强必须报测点。永磁体标称值多为表面值，10 mm 气隙中心常只剩一半；用高斯计实测并写明探头位置，否则数据无法横向比较。
干扰项比场强更容易毁实验。磁体靠近搅拌器会把搅拌子吸偏，转速下降 20–40%；磁体贴釜壁使催化剂在光窗内侧聚集，受光面积变 10–30%；氙灯灯室靠近强磁体时弧斑受洛伦兹力偏移，光强变 2–5%；质量流量计与电磁阀在 0.1 T 以上可能漂移 1–5%。加磁前后各测一次基线。
单加磁铁看到活性上升只是现象，归因需要五组对照。
一、无催化剂空白。同磁场、同光照、同溶液，只去掉催化剂。若空白也变化，说明磁场影响的是背景过程（电极、杂质、溶解氧）。
二、非磁性同构样品。粒径、比表面积、晶型接近，只换掉磁性组分。这是区分自旋/磁阻与磁致分散的核心：前者随磁性消失而消失，后者不会。
三、磁场反向与方向变化。自旋类效应与方向无关；MHD 反向后体积力反向但幅度不变；磁致聚集随方向明显改变。平行光轴、垂直光轴、垂直重力三个方向各测一遍，能排除一半假象。
四、磁屏蔽。坡莫合金罩把反应区屏蔽到 <1 mT。活性回到无磁水平，说明效应来自外场；仍偏高则可能是剩磁或样品自身磁性。
五、温度同步。1 T 下磁热可产生 0.5–3 K 温变，按 Arrhenius，Ea=50 kJ/mol 时 2 K 也对应约 1.14 倍速率。测温点位与加磁前保持一致。
把磁分离当活性提升。Fe3O4 载体会被拉向光窗，局部浓度升高、光程变短，表观速率升 20–100%。把磁铁移到反应区外的回流管路，提升消失即为分散效应。
忽略搅拌变化。磁铁吸住搅拌子后转速下降，传质变差通常使速率下降；吸偏形成更强涡流也可能上升。唯一可靠做法是测转速。
用标称场强代替实测。“0.5 T 永磁”在样品位可能只有 0.15 T，场强报错会让场强依赖曲线失效，也判断不了是否饱和。
把一次性现象当规律。磁致聚集可逆，撤场静置 10 min 再测常回到原值；真磁效应应秒级消失与恢复。
固定写：气隙中心实测场强（T）与均匀性、磁场方向（相对光轴与重力）、样品位温度及测温方法、加磁前后光强（mW/cm²）、样品磁化历史（是否预磁化、剩磁）。再加磁场作用顺序：先加场后开灯易见瞬时跳变，稳定 10 min 再加场易见稳态差异。
不能直接说。先排除搅拌转速变化、催化剂在光窗聚集、样品温度升高三项，再用非磁性同构样品对照；只有磁性消失后效应也消失，才能归因于自旋或磁阻。气相体系不存在 MHD，若气相同样提升，指向自旋类机制。
看体系。非磁性半导体在 1 T 以下通常不足 10%，做到 2 T 以上才有讨论价值；铁磁与自旋极化体系 0.1–0.5 T 即饱和；有机体系的 OMAR 类效应 10–50 mT 饱和。先做场强扫描找到饱和点，比堆场强更有说服力。
多数课题不需要。0.3–0.6 T 永磁或 Halbach 阵列加可调气隙足以完成场强依赖与方向对照，电磁铁到 2 T 可覆盖绝大多数磁性材料研究。超导磁体适合 5 T 以上或低温磁阻，代价是场地、液氦与安全审批。
会。质量流量计、电磁阀与部分压力传感器在 0.1 T 以上可能漂移 1–5%，磁体与仪器应保持 30 cm 以上距离或加导磁屏蔽。气相色谱检测器对磁场不敏感，但载气管路上的电磁阀需要注意。
