近期，关于光催化实验的两篇论文先后在Nature Catalysis（IF 41.8）发布，以下是两篇论文的相关信息。

划重点：

两篇文章中所述设备为北京中教金源科技有限公司提供：光催化活性评价系统/CEL-SPH2N、氙灯光源系统/T10、氙灯光源系统/S500+滤光片/AM1.5、光功率计/CEL-NP2000-10，

一般来说，催化分为均相催化、多相催化和酶催化。作为多相催化的一个分支，光催化是利用光能进行物质转化的一种方式，是物质在光和催化剂共同作用下所进行的化学反应。

同时，光催化是催化化学、光化学、半导体物理、材料科学、环境科学等多学科交叉的新兴研究领域。

光催化原理如下图所示：

常见的光催化材料有硫化物型光催化材料、金属氧化物光催化材料、氮化碳基光催化材料、铋基光催化材料和其它光催化材料。

• 最常见的硫化物光催化剂是CdS、ZnS及ZnxCd1-xS固溶体等。

• 常见的半导体氧化物催化剂材料有TiO2、WO3、Ga2O3、CuO等。

• 有机聚合物石墨相氮化碳（g-C3N4）具备优异的光催化性能。

• 铋的相对原子质量较大，是一种化学性质稳定且具有较高光催化活性的金属。

• 此外，像金属有机框架材料（MOFs）、共轭微孔聚合物（CMPs）、共价有机框架（COFs）在光催化领域也有所运用。

水分解

传统的化石能源储量有限，且燃烧后悔造成温室效应和环境污染，如何制造清洁可再生能源是研究热点。利用光催化将水分解为H2和O2，用氢能源取代化石能源，生态环保、成本低。但目前产氢效率还比较低，距离实际工业化应用还有很长的路要走。

CO2还原

随着大气中CO2浓度不断增加，温室效应越发明显，极端气候频发，如何降低大气中CO2含量是亟待解决的重大问题。利用光催化技术，将CO2还原为甲烷、甲醇、甲酸等有机化合物，具有很高的应用价值。

水污染治理

随着工业化和现代化的不断发展，环境污染问题日趋严重，水污染是其中重中之重。相比传统水污染治理方法，光催化法绿色环保、无二次污染。除了常见的各种染料，如亚甲基蓝（MB）、罗丹明、甲基橙（MO）等，其它无色的污染物，比如苯酚、双酚A（BPA），或者各种抗生素农药等都可以降解掉。此外，光催化还可以将水体中的有毒重金属离子，如Cr6+、Pt4+、Au3+ 等还原为低价离子，减弱其毒性。

光催化固氮

在现代社会中，氨（NH3）作为一种化学物质，不仅在制造化肥等各种化学药品方面必不可少，同时，它还是一种重要的清洁能源和染料。在常温常压下，便可以通过太阳能将N2转变成氨气并且无污染且条件温和，但是太阳能利用率低，光催化固氮提供了一种新的方法来提高N2固定的光催化效率。

光催化有机合成反应

有机化学品能够制造生活中很多所必需的用品，在衣食住行各个方面都离不开它们。

传统的有机合成路线和生产工艺已在大多数化工领域广泛应用。发展以光为能源，在较温和的反应条件下驱动化学反应的光催化合成路线是非常可取的。

设备介绍 1：CEL-SPH2N光催化活性评价系统

CEL-SPH2N最新升级款CEL-PAEM-D8Plus光催化活性评价系统(专业全自动二氧化碳还原CO2+全解水H2O)是评价光催化剂的重大升级， 主要用于专业全自动二氧化碳还原密闭体系分析，兼容光解水、全解水。

系统最大的优势是全新的外观设计，更加方便的使用，系统所有管路全部采用控温，实现样品采集与样品的分析无缝连接。D8Plus将玻璃系统集成于封闭遮光的箱体内，易于移动，不易损坏。在催化剂的成本较昂贵的实验中，更有利用光催化CO2的应用。实现在线全自动无人值守测试分析；可选择手动、半自动、全自动取样方式；配置软件USB反控；测试范围广，氢、氧、CO2、甲烷、CO、烃类、甲醛、甲醇、甲酸等微量气体。

功能特点及应用：

• 催化剂二氧化碳还原的性能全自动分析

• 半导体材料（TiO2、C3N4、CdS等）催化剂的活性评价

• 催化剂产氢、产氧、全解水的性能分析

• 微量反应系统，极低的催化剂用量

• 可配置光电反应、气固反应、膜催化等特殊实验要求

• 封闭一体设计，面板采用半透明有机玻璃板，所有封闭板均可随时取出便于维护

• 在线全自动无人值守测试分析

• 可选择手动、全自动取样方式（控温200℃）

• 安装方便快捷，可兼容任意厂家气相色谱仪

• 测试范围广，氢、氧、CO2、甲烷、CO、甲醛等微量气体

技术参数：

• 管路全部采用玻璃，采用专利玻璃阀进样，管路气体循环采用1.8L/s的耐腐蚀风机；

• 反应器容积25ml、50ml、100ml、250ml；

• 管路体积50ml±5，真空度-0.1MPa(72h 动态)，真空表采用：指针或数显；

• 采样方式 ：手动、半自动、全自动；

• 控制方式 ：软件全自动控制（8位）；自动执行状态，实时显示，软件接口含USB、RS232；兼容；

• 测试精度，0.01ml &0.01min；

• 真空泵，软件反控自动启停，2L/s，含防倒吸电磁阀；

• 光源放置 光源依旧置于体系后端平台，更稳定，易于反应器的更换和样品的取放；

• 氢、氧、CO2、甲烷、CO、甲醛、乙醛等微量气体，H2、O2>0.001ml；CO、CO2、CH4>1ppm；CH3OH、HCOOH、CH3CH2OH、CH3COOH>10ppm；

• 玻璃气路内置U型冷阱管路，用于提高真空度和分离挥发性溶剂；

• 真空泵采用KF16接头，实现系统内双冷阱配置；

• 封闭设计，所有封闭板均可随时取出便于维护玻璃系统，面板采用半透明有机玻璃板可实时观察情况，又可以防止光污染，规格560mm（宽）*470mm（深）*860mm（高）；

• 自动进样阀门为气动控制，实现阀门控温恒温<200℃，进样连接管路有加热<100℃。

• 系统中的反应部分、冷凝回流、循环部分、样品采集、样品分析等5部分，采取了7段温度控制，实现了全流程温度控制，恒温控制温度<200℃

设备介绍 2：氙灯光源

CEL-PF300-T10氙灯光源系统广泛应用于光解水、光解水产氢产氧、CO2还原、光热催化、VOCs降解、光热协同、光化学催化、光诱导合成、光降解污染物、水污染处理、生物光照，光学检测、各类模拟日光、可见光、紫外光、单色光加速实验等领域。

CEL-PF300-T10氙灯光源系统采用七寸触控彩屏；智能控制系统；采用光纤光反馈功能保证光源的稳定输出；可以配合中教金源全系反应釜及系统使用；模块化设计，快速连接配件；采用低压可控转速风扇，实现散热恒定，稳定光能输出；实现灯箱全低压安全工作；可自行简捷快速安全更换灯泡。

CEL-PF300-T10氙灯光源智能系统实现了自动开机、关机、光功率密度显示、标定及自动调节、自定义开关次数及频率、实现数字监控、程序模式可以根据实验时间的不同阶段要求自动适时调整光强（可以完全模拟日光一整天的变化）。通过扩展模块可配合软件或手机小程序远程使用，实现光源的实时在线监控。

设备介绍3：全自动光功率计

CEL-NP2000-2（10）A全自动光功率计，是在CEL-NP2000的基础上的升级，实现了快速稳定的反馈测试结果。NP2000配套专业的光电探测探头，分别适用于最大量程和高分辨率的测量范围。探测探头不仅能保证测试仪有很高的灵敏度，而且能承受较高的功率密度。独特的专有技术使它在灵敏度和响应速度上大大提高。

全自动光功率计已广泛应用于从紫外至红外的各种强光及其他辐射强度的测量；也可以用于光学医学、光学防护、光学加工、光学测距、光学动植物生理反应等要求高稳定、高精度、高灵敏的辐射强度测量。

技术参数：

• 项目参数CEL-NP2000-2A、CEL-NP2000-10A

• 功率范围0-2000mW0-10000mW

• 探头直径φ10mmφ20mm

• 波长范围190nm-11000nm；紫外、可见、红外，可连续测量或分段测量

• 探头实时显示探头温度，15～45℃系统自动调整温漂，温漂：满量程<±1%；

• 精度分辨率：1μW;响应时间：<0.4秒；

• 测量直读显示，可换自动换挡挡测量 ，保证同时测量弱光的精度和强光的精度

• 测试输出光功率值 mW ；光功率密度值mW/cm2，实时显示测试结果并记录

• 测试结果实时显示，电脑软件可以实时读取，可以计算光解水的量子效率

• 屏幕显示7寸触摸屏，Tf卡实时记录测试数据，可以随时导出使用

• 测量误差<5%

• 内置便携锂电池供电3000mAh，充电电源：220V，50Hz