光催化實驗中常用到的氙燈光源和汞燈光源都有哪些？

信息來源： TIME：2022-1-18 瀏覽：

光催化實驗中常用到的氙燈光源和汞燈光源都有哪些？

氙燈是利用高氣壓或超高氣壓氙氣的放電而發(fā)光的電光源，其發(fā)出的光為連續(xù)光譜，從200 nm～2000 nm都有能量分布，也就是說從紫外光到紅外光的能量輸出都是不間斷的，尤其在可見光譜區(qū)，氙燈的能量分布特性和太陽光譜的能量分布特性極為相似。

因此國內(nèi)外的學(xué)者常將氙燈作為太陽光的模擬光源，比如在光催化分解水制氫/氧/全分解水、CO₂還原、光降解等各類光催化實驗中，氙燈光源就經(jīng)常出鏡。

常用設(shè)備有：泊菲萊科技的PLS-SXE 300、PLS-SXE 300D、Microsolar 300氙燈光源。

氙燈光譜中紫外的成分雖然沒有汞燈強(qiáng)，但這并非意味著在需要紫外光的實驗中就沒氙燈的一席之地了。 PLS-SXE 300UV、PLS-SXE 300DUV、Microsolar 300（紫外加強(qiáng)型）氙燈光源就可以應(yīng)用在偏重高能量紫外連續(xù)分布的研究中，比如模擬陽光中的紫外部分并做紫外加速實驗等，這3款設(shè)備就可以解決以往紫外光實驗中過于依賴汞燈光源的狀況，并實現(xiàn)了一臺光源同時具備研究紫外光和可見光的能力。需要重點強(qiáng)調(diào)的是，紫外加強(qiáng)型的氙燈光源在紫外區(qū)的能量是連續(xù)分布的，并不像汞燈只有某幾個特征峰的線光譜。▶點擊了解氙燈更多詳情

除此之外，氙燈在近紅外光譜區(qū)（800 nm～1200 nm）有很強(qiáng)的能量分布，所以氙燈也可以作為紅外光源使用。

氙燈具備如下特點：

1.光譜形態(tài)接近太陽光譜

在光譜圖中，可以清楚的看到太陽光譜與氙燈光譜的相似程度，如果有更高的需求，氙燈光源還可以搭配全反射濾光片+AM 1.5G濾光片的形式來獲得更高擬合度的太陽光譜。

2.連續(xù)光譜

氙燈光源為連續(xù)光譜，當(dāng)實驗中需要連續(xù)光譜時，選氙燈就非常合適。不過氙燈光源可以通過濾光片、單色儀等配件實現(xiàn)窄帶波長的輸出，來用于量子效率的測量。目前泊菲萊科技在售的單色光濾光片共有15種，包含紫外、可見光區(qū)的常用波長。

3.更高的光功率密度

氙燈光源在其出光口位置，光功率密度可達(dá)1500 mW/cm2，遠(yuǎn)高于太陽光的光功率密度100 mW/cm2，因此，氙燈光源在光催化實驗中，能夠更好的促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。到這里，氙燈光源的特點就介紹完了，接下來一起來看看汞燈光源。

汞燈是利用汞放電時產(chǎn)生汞蒸氣獲得可見光的電光源，汞燈的光譜偏向于紫外區(qū)域，當(dāng)一些實驗中的催化劑只有紫外光響應(yīng)，沒有可見光響應(yīng)時，就可考慮采用汞燈作為光源來模擬紫外光，比如TiO₂只有在紫外光下才能被激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對，才會有較好的光催化性能。推薦設(shè)備：泊菲萊CHF-XM系列汞燈光源，有250 W和500 W兩款可選。

與氙燈不同的是，汞燈所發(fā)出的光其光譜為特征譜線，典型波長為254 nm、313 nm、550 nm等，汞燈的輸出光譜與汞蒸氣的填充壓力有關(guān)。

汞燈可分為低壓汞燈、高壓汞燈和超高壓汞燈3種：

A、低壓汞燈點燃時汞蒸氣壓<1 atm，此時汞原子主要輻射波長為253.7 nm的紫外線。

B、高壓汞燈放電時波長253.7 nm的共振線（輻外光譜）被吸收，可見譜線強(qiáng)度增加，主要輻射的是404.7 nm、435.8 nm、546.1 nm和577.0～579.0 nm的可見譜線，此外還輻射較強(qiáng)的365.0 nm的長波紫外線。

C、超高壓汞燈的工作時汞蒸氣壓>1 MPa，該燈從長波紫外到可見光都有很強(qiáng)的輻射，主要輻射波長在546.1 nm。

關(guān)于氙燈光源和汞燈光源的內(nèi)容就介紹這么多，若有相關(guān)問題，可通過泊菲萊科技湖南代理商電話0731-85238098隨時咨詢。

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