光催化用什么样的氙灯光源比较好

光催化用什么样的氙灯光源比较好？

光催化用氙灯光源选型指南

一、核心选型原则

1. 光谱匹配性

o 根据催化剂吸收波段选择：

 紫外光催化（如TiO₂、ZnO）：需紫外增强氙灯（300-400 nm）。

 可见光催化（如g-C₃N₄、CdS）：需可见光滤光片（λ > 420 nm）。

 全光谱催化：保留氙灯全光谱或使用AM1.5G滤光片。

2. 光强与功率

o 小体系（<50 mL）：50-300W，光强50-200 mW/cm²。

o 大体系或高通量：500-1000W，需强化散热。

3. 稳定性要求

o 光催化对稳定性要求不高，而光电催化对稳定性要求就很高了，光强波动<±2%，寿命≥500小时。

二、关键配置推荐

组件 推荐方案 备注

氙灯类型 300-500W短弧氙灯 紫外区辐射强度高

滤光片 - 紫外：λ<420 nm截止滤片

- 可见：λ>420 nm滤片 避免红外热干扰

散热系统 水冷循环（必备） 功率>300W必须配置

光路设计 准直光束（小型反应器）或匀光系统（大面积） 均匀性±10%以内

监测附件 光强计+光谱仪（定期校准） 推荐PM2000、Omno501

三、典型应用配置示例

案例1：有机污染物降解（紫外光催化）

• 光源：300W氙灯（紫外增强型，如HSX-UV300）。

• 滤光片：紫外透过滤片（300-420 nm）。

• 散热：水冷机（控温25±1）。

• 反应器：石英试管+磁力搅拌。

案例2：光解水制氢（全光谱）

• 光源：300W氙灯（HSX-F300）。

• 滤光片：透射-反射式滤光片（可见高反）、紫外透射反射。

• 检测：光照下，催化剂被激发产生电子，将 H⁺还原为 H₂；通过气相色谱（GC）实时检测 H₂的产量，计算产氢速率（μmol・h⁻¹・g⁻¹）或量子效率。

案例3：CO₂还原

• 光源：300W氙灯（XENON-ZN300）。

• 滤光片：A UVIRCut400（透过400-780nm）等。

• 检测：在线气相色谱监测H₂产量。

案例4：海水淡化

• 光源：500W氙灯（Solar500/ Solar 500T/ Solar 150）。

• 滤光片：AM1.5G+红外截止滤片(UVCUT400、UVCUT420)。

• 热法（蒸发 - 冷凝）：利用热能使海水蒸发，水蒸气冷凝后得到淡水，如多级闪蒸（MSF）、多效蒸馏（MED）、太阳能蒸馏等。

四、常见问题与解决

1. 问题：反应液温度升高

o 解决方案：

 加装红外截止滤光片。

 反应器外接循环水浴。

2. 问题：光强不稳定

o 解决方案：

 使用恒流电源。

 定期更换老化氙灯（寿命500-1000小时）。

五、推荐品牌与型号

品牌 型号 特点

纽比特 HSX-UV300 模块化设计，支持滤光片切换，光谱准确

纽比特 Solar500+AM1.5G滤光片 高光谱匹配度，适合太阳光模拟实验

纽比特 HSX-F300 可搭配单色仪和滤光片，多波长研究

六、操作注意事项

1. 安全防护：氙灯含紫外辐射，佩戴护目镜。

2. 校准流程：

o 开机预热10分钟。

o 用光强计测量反应平面实际光强。

3. 维护建议：

o 每3个月清洁光学窗口。

o 记录氙灯使用时长，及时更换。

HSX-F300/ HSX-UV300 高能量光催化氙灯光源（太阳光模拟器）

氙灯光源光谱范围从紫外、可见到红外，因和太阳光谱非常相近，被称为太阳光模拟器，增加AM1.5G滤光片可以实现光谱匹配度A级。即可作为紫外光源、也可作为可见和红外光源，同时也可以模拟太阳光输出。

氙灯光源分为氙灯稳压电源和氙灯灯箱两部分，提高了氙灯光源的便携性。独特的电源电路设计，实现氙灯功率可调；灯箱主体采用均向的散热结构，散热效果极佳；光路转向头采用了二次滤光结构，滤除了大量红外光，很大程度地降低红外线在实验中对溶液或样品影响，减小加热和挥发；滤光转向头兼容多种规格滤光片、透镜；滤光转向头可360旋转，实现任何方向的光照；智能化的面板设计，操作简单方便；增加了反馈电路，高稳定性。

氙灯光源光谱曲线

AM1.5G模拟太阳光光谱

部分荣誉客户（相关产品）

中国科学院化学研究所、中国科学院理化技术研究所、北京航空航天大学、福州大学、南京大学、北京大学、北京理工大学、环境生态中心、中国农业大学、北京交通大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨师范大学、黑龙江东方学院、大连理工大学、山西大学、天津大学、华中科技大学、贵州大学、兰州化物所、河南信阳师范学院、福建物构所、浙江师范大学、西安交通大学、吉林大学、四川大学、四川理工大学、北京化工大学、北京航空航天大学、北京科技大学… …（部分客户，排名不分先后）

氙灯光源技术参数

主要参数 HSX-F300 HSX-UV300

品名 氙灯光源 氙灯光源

输入功率Power(Watts) 300W（180W~320W） 300W（180W~320W）

工作电流Current (Amps DC) 15A~21A 15A~21A

发光总输出功率Radiant Output (Watts) 50W 50W

*紫外光区输出功率UV Output, <390nm (Watts) 2.6W 6.6W

*红外光区输出功率IR Output, >770nm (Watts) 28.8W 26.8W

可见光区输出Visible Output, 390-770nm (Lumens) 5000Lu 4500Lu

色温Color Temperature (Kelvin) 5600K 5050K

灯泡光窗 25.4mm 25.4mm

滤光片直径 60mm 60mm

*灯泡平均寿命Life（Hours） ≥1500H ≥1500H

*发光光谱范围SpectralOutput(nm) 300nm~2500nm 200nm~2500nm

*工作光斑直径 30-60mm 30-60mm

光输出形式 沿光轴可360旋转

水平、垂直照射或任意角度照射（沿光轴可自由旋转）；入射45转向后垂直向下（亦可水平照射）； 沿光轴可360旋转

光输出形式：水平、垂直照射或任意角度照射（沿光轴可自由旋转）；入射45转向后垂直向下（亦可水平照射）；

平行光发散角 平均6 平均6

电源波纹 ＜200mVp-p ＜200mVp-p

*灯泡模组 一体插拔式，双铜柱。 一体插拔式，双铜柱。

太阳光匹配度（选配） A级 A级

滤光片指标 红外透射率不低于90％，波长范围800nm－1100nm；

可见反射率不低于95％，波长范围350nm－780nm；

光谱范围300nm～2500nm（200nm～2500nm可选配）； 红外透射率不低于90％，波长范围800nm－1100nm；

可见反射率不低于95％，波长范围350nm－780nm；

光谱范围300nm～2500nm（200nm～2500nm可选配）；

标准配置 专用300W氙灯稳流电源灯箱*1、散热模组*1、转向头及滤光装置*1、透射-反射式滤光片（可见高反）*1、紫外透射反射*1、电缆线*1、电源线*1、升降台*1。 专用300W氙灯稳流电源灯箱*1、散热模组*1、转向头及滤光装置*1、透射-反射式滤光片（可见高反）*1、紫外透射反射*1、电缆线*1、电源线*1、升降台*1。

可选滤色片 UVREF400 光谱范围200-400nm

VISREF780 光谱范围350-780nm

紫外截止片UVCUT400、UVCUT420，

紫外带通 254nm、313nm、350nm、365nm、380nm

可见带通 405nm、420nm、435nm、450nm、475nm、500nm、520nm、550nm、575nm、600nm、630nm、650nm、675nm、700nm

750nm

红外带通800nm、900nm UVREF400 光谱范围200-400nm

VISREF780 光谱范围350-780nm

紫外截止片UVCUT400、UVCUT420，

紫外带通 254nm、313nm、350nm、365nm、380nm

可见带通 405nm、420nm、435nm、450nm、475nm、500nm、520nm、550nm、575nm、600nm、630nm、650nm、675nm、700nm、750nm

红外带通800nm、900nm

光催化氙灯光源的核芯应用：

光催化降解

二氧化碳还原

太阳光分解水产氢

光解水制氢

光化学合成

更多应用

光催化（Photocatalyst）

化学分析（Chemical analysis）

检查照明（Inspection lighting）

对光反应变色（Photochromism）

光谱学（Spectroscopy）

紫外线消毒（UV light disinfection）

人工光合作用（Artificial photosynthesis）

荧光显微测定（Fluorescent observation）

光能疗法（Photodynamic therapy）