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光化學(xué)反應(yīng)儀
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光催化固氮合成氨實(shí)驗(yàn)裝置
光催化固氮合成氨實(shí)驗(yàn)裝置
光解水固氮反應(yīng)多采用納氏試劑顯色法進(jìn)行檢測(cè)，也可以根據(jù)產(chǎn)物濃度差異選擇氣相色譜檢測(cè)或者離子色譜檢測(cè)；推薦熒光分析法，實(shí)驗(yàn)在封閉循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行，在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)物濃度，全自動(dòng)測(cè)算產(chǎn)量和產(chǎn)率。
光催化固氮合成氨實(shí)驗(yàn)裝置-技術(shù)參數(shù)：
1、實(shí)驗(yàn)溶液： 30ml-80ml
2、密封方式： 卡環(huán)法蘭
3、密封圈材質(zhì)： 石墨復(fù)合材料
4、反應(yīng)器材質(zhì)： 316L不銹鋼
5、內(nèi)襯材質(zhì)： 聚四氟乙烯
6、光照部件： 藍(lán)寶石
7、照射方式： 側(cè)照
8、恒溫方式： 恒溫槽（內(nèi)部探溫）
9、壓力： 10MPa
10、連接色譜： 3mm卡套直通
11、電配置： 鉑電夾、鉑電、飽和甘汞電
12、光電配件： 有
13、洗脫功能： 有
14、氣體進(jìn)取樣： 有
15、液體進(jìn)取樣： 有
16、真空泵： 有
17、進(jìn)取樣系統(tǒng) 有
光催化固氮合成氨實(shí)驗(yàn)裝置-相關(guān)知識(shí)
N2光催化轉(zhuǎn)化
N2分子由于氮氮三鍵相對(duì)穩(wěn)定難以解離，表現(xiàn)為化學(xué)反應(yīng)惰性，且其質(zhì)子親和能力很差，使得電子傳輸和Lewis酸堿反應(yīng)受阻。此外，N2分子高占據(jù)軌道(HOMO)和低占據(jù)軌道(LUMO)之間存在較大的能隙(10.82eV)，也引起氮?dú)夥磻?yīng)困難。圖1展示了在半導(dǎo)體光催化的作用下，N2分子被光催化材料捕獲進(jìn)而被還原實(shí)現(xiàn)N2→NH3的轉(zhuǎn)化。
光催化固氮的分類
各種半導(dǎo)體光催化固氮體系概述圖
五種N2的光催化轉(zhuǎn)化路徑
催化劑分為金屬氧化物、金屬硫化物、氧鹵化鉍、碳系化合物和其他化合物等幾類，各類半導(dǎo)體光催化劑以及光催化固氮合成氨的五種典型的反應(yīng)路徑。
幾類半導(dǎo)體光催化體系固氮機(jī)理
TiO2 表面固氮并還原成氨的反應(yīng)機(jī)理
硫系金屬納米體系固氮并還原成氨的反應(yīng)機(jī)理
Bi-系納米體系固氮并還原成氨的反應(yīng)機(jī)理
Metal-free碳系化合物催化固氮機(jī)理圖
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