液相CO₂还原——PLR MFPR-I多功能光化学反应仪

光-电-热-压 多场协同CO2还原反应

一般情况下，光催化CO2还原反应在常温、常压条件下进行[1, 2]。然而，由于CO2在水中溶解度较低，且气态CO2难以与固体光催化剂相互接触，会导致CO2的转化效率仍然很低[3]。

基于“多场协同催化”的思想，通过提升反应温度和压力提升CO2的转化效率是上述问题的新思路。

提高光催化CO2还原反应体系温度，可以提升反应物CO2分子的扩散速率及其碰撞几率，进而加快反应速率；

提高光催化CO2还原反应体系压力，即可以提升CO2在水溶液体系中的溶解度和光催化剂表面的吸附量，还可以促进液态产物的生成[4]。

产品优势

1. 多场协同催化：光催化CO2还原反应体系温度Z高可达180°C，反应体系压力Z高可达0.9 MPa，可实现较宽的温度和压力调节，实现光热压多场协同催化；

2. 全自动在线取样：内置取样阀组，可实现与色谱联用，在180°C高温和50 kPa~0.9 MPa不同压力条件下均可进行全自动在线取样，提高实验效率，减少人为误差；

3. 兼容性强：多功能釜盖结合顶照和侧照多样化照射方式，可兼容光催化、光电催化和光热催化CO2还原反应；

4. 集成化程度高：反应系统集成加热、搅拌和自动取样模块于一体，体积小巧节省空间。

优势详解

PLR MFPR-I多功能光化学反应仪采用釜式反应器，有效容积100 mL，可满足气-液-固相光催化CO2还原反应所需条件。内壁为耐压玻璃，具有高化学惰性，外壁为不锈钢，可耐压0.9 MPa。反应釜盖采用蓝宝石玻璃，有效透过波长范围0.19~5 μm，透光率>97%，通光孔径27.5 mm，保证光催化CO2还原反应在充足的入射光照射下进行。

图1. PLR MFPR-I多功能光化学反应仪的内部反应釜

PLR MFPR-I多功能光化学反应仪内置双温度探头反馈控制模式，可调控釜内和加热模块温度，Z高温度可达180°C，控温精度±0.5℃，同时可实现对反应釜、管路和取样阀组分别控温，有效避免光催化CO2还原反应过程种产生的低沸点组分在进样过程中冷凝。

PLR MFPR-I多功能光化学反应仪内置磁力搅拌器，Z大转速可达1500 rpm，搅拌精度为±1 rpm，在反应过程中可充分搅拌溶液体系，加快气态CO2在溶液体系中的扩散，可促进催化转化。

PLR MFPR-I多功能光化学反应仪集成加热、搅拌和自动取样模块于一体，体积小巧节省空间，整机尺寸：220 mm(L)×240 mm(W)×270 mm(H)。彩色液晶屏可进行反应实验期间的操作，操作简便。

图2. PLR MFPR-I多功能光化学反应仪操作界面

PLR MFPR-I多功能光化学反应仪内置取样阀组，无需对气相色谱仪加装取样阀组，即可将光催化CO2还原反应中生成的产物自动送入气相色谱仪中完成产物检测，有效提高实验效率，同时减少手动进样产生的人为误差。PLR MFPR-I多功能光化学反应仪上的取样阀组单次取样量为0.1 mL，灵敏度较高，可适用于不同产量的光催化CO2还原反应体系。PLR MFPR-I多功能光化学反应仪还内置有反应前处理模块，可实现光催化CO2还原实验中的加压和抽真空等气体置换操作。

图3. PLR MFPR-I多功能光化学反应仪气路结构示意图

技术参数

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