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多通道催化劑評價裝置在光催化CO?還原催化劑高通量篩選中的應用
發布時間：2026-06-10 瀏覽量：240
光催化CO?還原制燃料是碳中和技術的重要方向，但催化劑性能受多種因素影響（半導體類型、助催化劑、負載量、制備方法），需大量實驗優化。多通道催化劑評價裝置可同時運行多個平行光反應器，大幅提高篩選效率。北京中教金源科技有限公司開發的6/8/16通道光催化評價系統，已用于金屬有機框架（MOF）、金屬氧化物、單原子催化劑等篩選。
一、裝置結構與原理
多通道評價裝置通常由以下部分組成：
光源：每個反應器上方配備獨立LED或通過光纖導入氙燈光源，保證各通道光強一致。
反應器陣列：石英或不銹鋼材質，體積5-20mL，帶石英窗口，可充氣密封。
自動取樣系統：通過多通閥依次將各反應器氣體產物送入氣相色譜分析。
溫度控制：各反應器可獨立控溫或共用恒溫箱。
實驗時，將不同催化劑裝入各反應器，通入CO?和H?O（或飽和水蒸氣），在相同光強下照射，定期分析H?、CO、CH?產量，計算轉化率和選擇性。
二、篩選案例：TiO?負載不同貴金屬助催化劑
選擇8種貴金屬（Pt、Pd、Au、Ag、Ru、Rh、Ir、Re）以1wt%負載量通過光沉積法制備TiO?基催化劑。在8通道裝置中同時測試，光照4小時，結果發現Pt/TiO?產CO速率最高（120 μmol/g/h），Au/TiO?對CO選擇性最高（>95%），而Ru/TiO?主要產H?。該篩選結果指導后續深入優化，節省了數月時間。
三、數據一致性的保障
光強校正：使用光功率計測量各通道光強，偏差<±2%。
反應器一致性：石英窗口透光率、反應器死體積需一致。
空白校正：設置一個無催化劑的空白通道，扣除背景產物（如系統泄漏或有機物殘留）。
四、應用擴展
多通道裝置也可用于電催化CO?還原（配備電極接口）、熱催化（加熱爐）和光熱協同催化。
北京中教金源科技有限公司提供定制化多通道評價裝置，支持氣體、液體進料和在線分析，滿足各類催化材料的高通量篩選需求。