光电化学量子效率测试分析系统（QE/IPCE）

光催化的实质是光电子催化，光生载流子作为反应物参与反应，就光催化反应动力学和机理研究而言，光电化学测试技术是一种非常重要和有效的手段。
半导体光催化技术治理环境污染物是从上世纪80 年代逐渐发展起来的一种高级氧化技术，在常温和常压下，只利用催化剂、光和空气就能将污染物破坏并最终矿化为无毒的二氧化碳、水和无机离子等，有望缓解日益严峻的环境污染问题。
当用能量等于或高于半导体吸收阈值的光照射块状半导体时，半导体的价带电子可被激发跃迁到导，同时在价带产生相应的空穴，从而在半导体内部产生电子-空穴对。 光生电子-空穴对在空间电荷层电场的作用下，空穴迁移到半导体粒子表面与溶液中的电子供体发生氧化反应，而电子与电子受体发生还原反应, 或者向电极基底运动并通过外电路到达对电极参与还原反应。
光激发产生的电子和空穴至少经历以下途径：载流子的扩散、俘获、复合和界面电荷转移. 其中复合和界面电荷转移是两个相互竞争的过程，界面电荷转移最终实现光能的利用。




 

主要应用：
• 光电化学、光电催化研究的光谱响应IPCE、量子效率QE、样品池的光谱透过率、光谱响应下的量子效率和光电流，实现了直流、交流分析，原电池分析，光电化学实验分析等。


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测试项目：
• 光电化学样品的光谱响应IPCE，量子效率QE，光谱透过率，短路电流密度、表面均匀度等，测试样品室内放入样品和不放入样品时标准探测器的光谱电流/电压值，测量光电反应池的光谱透过率，也可以测量玻璃的光谱透过率。


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光电实验原理：

• 光源在不同波长的辐射能量不同，探测器在不同波长的响应度也不同，因此，所测得的响应电流也会有较大的不同。系统采用了相关检测法，利用信号在时间上的相关性，把深埋于噪声中的周期信号提取出来。具体做法是：将光源经过斩波器调制成具有固定频率（参考频率）的周期信号，则探测器也输出具有相同频率的电信号，经过锁相放大器将含有参考频率的电信号检出，而其它频率的信号（噪声）则被抑制掉，从而提高了系统的信噪比，保证了测量准确度。




规格参数


1.控制模式：软件控制、全自动扫描、自动消除误差、自动扣除背景；

2.光谱范围：300-1100nm（可选200-2500nm）；扫描间隔  ≥1nm连续可调；光谱扫描 全自动、连续；

3.测试结果重复性RSI <0.3%（光电流）

4.工作模式：交流模式AC、电化学直流模式DC，斩波频率 5-1000Hz

5.样品台：电动双位样品台（标准参比、样品），自动对比分析，置于屏蔽安室内。

6.选配偏置光源 配置一路、两路、可应对复杂的光电分析测试

7.单色仪：1）焦距300mm采用非对称水平Czerny-Turner光路，消慧差设计，可确保谱线对称和良好的光学分辨率；2）消二次色散设计，有效抑制杂散光；3)入口可与我公司各种光源配套使用，可配光纤接口连接光纤；4）可连接我公司任意一款单点探测器和其它附件；5）小模数精密研磨蜗轮蜗杆，长寿命设计，运行平稳舒适，噪声低；6）※配有充氮气专用口，便于在紫外和近红外有大气吸收谱的波段范围内使用；7）配有步进电机细分驱动器，光谱准确度和重复性高；8）狭缝设计独特设计，刃口自动保护，宽度调节对称性好，寿命长；9）软件可实现波长的任意调整及延时设置，USB2.0计算机接口；10）内部光学室和机械传动室严格分开，避免后者产生杂散光及润滑油微量挥发对光学件的污染，单色仪机体为铸件一体结构，保证光学系统稳定性。

8. 光源：500W氙灯光源，采用欧司朗进口灯泡，波动<0.01%。

9.  标准探测器：紫外增强型硅探测器（300-1100nm），选配铟镓砷探测器（800-1600nm）。

10. 电化学工作站：选配Ivium电化学工作站，及其他品牌；

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