光-電-熱-壓 多場協(xié)同CO₂還原反應(yīng)

一般情況下，光催化CO₂還原反應(yīng)在常溫、常壓條件下進行^{[1, 2]}。然而，由于CO₂在水中溶解度較低，且氣態(tài)CO₂難以與固體光催化劑相互接觸，會導(dǎo)致CO₂的轉(zhuǎn)化效率仍然很低^[3]。

基于“多場協(xié)同催化”的思想，通過提升反應(yīng)溫度和壓力提升CO₂的轉(zhuǎn)化效率是上述問題的新思路。

提高光催化CO₂還原反應(yīng)體系溫度，可以提升反應(yīng)物CO₂分子的擴散速率及其碰撞幾率，進而加快反應(yīng)速率；

提高光催化CO₂還原反應(yīng)體系壓力，即可以提升CO₂在水溶液體系中的溶解度和光催化劑表面的吸附量，還可以促進液態(tài)產(chǎn)物的生成^[4]。

產(chǎn)品優(yōu)勢

1. 多場協(xié)同催化：光催化CO₂還原反應(yīng)體系溫度Z高可達180°C，反應(yīng)體系壓力Z高可達0.9 MPa，可實現(xiàn)較寬的溫度和壓力調(diào)節(jié)，實現(xiàn)光熱壓多場協(xié)同催化；

2. 全自動在線取樣：內(nèi)置取樣閥組，可實現(xiàn)與色譜聯(lián)用，在180°C高溫和50 kPa~0.9 MPa不同壓力條件下均可進行全自動在線取樣，提高實驗效率，減少人為誤差；

3. 兼容性強：多功能釜蓋結(jié)合頂照和側(cè)照多樣化照射方式，可兼容光催化、光電催化和光熱催化CO₂還原反應(yīng)；

4. 集成化程度高：反應(yīng)系統(tǒng)集成加熱、攪拌和自動取樣模塊于一體，體積小巧節(jié)省空間。

優(yōu)勢詳解

CO?液相還原——PLR MFPR-I光化學(xué)反應(yīng)儀采用釜式反應(yīng)器，有效容積100 mL，可滿足氣-液-固相光催化CO₂還原反應(yīng)所需條件。內(nèi)壁為耐壓玻璃，具有高化學(xué)惰性，外壁為不銹鋼，可耐壓0.9 MPa。反應(yīng)釜蓋采用藍寶石玻璃，有效透過波長范圍0.19~5 μm，透光率>97%，通光孔徑27.5 mm，保證光催化CO₂還原反應(yīng)在充足的入射光照射下進行。

CO?液相還原——PLR MFPR-I光化學(xué)反應(yīng)儀內(nèi)置雙溫度探頭反饋控制模式，可調(diào)控釜內(nèi)和加熱模塊溫度，Z高溫度可達180°C，控溫精度±0.5℃，同時可實現(xiàn)對反應(yīng)釜、管路和取樣閥組分別控溫，有效避免光催化CO₂還原反應(yīng)過程種產(chǎn)生的低沸點組分在進樣過程中冷凝。

PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀內(nèi)置磁力攪拌器，Z大轉(zhuǎn)速可達1500 rpm，攪拌精度為±1 rpm，在反應(yīng)過程中可充分?jǐn)嚢枞芤后w系，加快氣態(tài)CO₂在溶液體系中的擴散，可促進催化轉(zhuǎn)化。

PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀集成加熱、攪拌和自動取樣模塊于一體，體積小巧節(jié)省空間，整機尺寸：220 mm(L)×240 mm(W)×270 mm(H)。彩色液晶屏可進行反應(yīng)實驗期間的操作，操作簡便。

PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀內(nèi)置取樣閥組，無需對氣相色譜儀加裝取樣閥組，即可將光催化CO₂還原反應(yīng)中生成的產(chǎn)物自動送入氣相色譜儀中完成產(chǎn)物檢測，有效提高實驗效率，同時減少手動進樣產(chǎn)生的人為誤差。PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀上的取樣閥組單次取樣量為0.1 mL，靈敏度較高，可適用于不同產(chǎn)量的光催化CO₂還原反應(yīng)體系。PLR MFPR-I多功能光化學(xué)反應(yīng)儀還內(nèi)置有反應(yīng)前處理模塊，可實現(xiàn)光催化CO₂還原實驗中的加壓和抽真空等氣體置換操作。

技術(shù)參數(shù)

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