光電化學反應裝置
NBET-PEC4000系列光電化學反應裝置。依托可選擇的多光譜光源和各種光電化學池，
與電化學工作站聯用將光電化學反應輸出至電化學工作站，以進行光電化學反應的科
學研究。如研究分子或離子在激發(fā)態(tài)時的氧化還原反應現象、規(guī)律及應用；研究光直
接影響電極過程的電化學、光能與電能和化學能的轉換測量；光電化學電池的光電轉化
測量；光電化學合成和富集。由于系統(tǒng)設計的靈活性，可與大多數主流電化學工作站聯用，
光源可選，光譜范圍從紫外、可見到紅外（UV-VIS-IR），從而可作為光電化學反應測試
系統(tǒng)使用，適合光致電化學分析法和光電化學電池性能的研究。
而紫外-可見光譜電化學技術是將紫外-可見光譜和電化學相結合起來同時進行測量的方法。
紫外-可見光譜法是基于分子內電子躍遷產生的吸收光譜進行分析，其吸收與電子結構緊密相關，
研究對象大多是具有共軛雙鍵結構的分子。該方法具有靈敏度高、準確度好、選擇性佳、操作簡便、
分析速度快、應用廣泛等特點。將它與電化學方法聯用，在進行電化學研究的同時，可以獲得反應物、
中間體以及產物的大量信息，很大程度上促進了電化學研究在分子水平上的發(fā)展。
可以應用在:（1）瞬時化學組分或平衡光譜的測量；（2）電活性物質還原電位的測定；
（3）電化學動力學的測量；（4）電極/溶液界面上的電荷傳遞過程研究。
系統(tǒng)主要部分：光源、反應池、電化學工作站、光學暗室，選配：光功率計、
單色儀和光譜儀。
1.光源
1.1復合光源選配濾光片可提供紫外區(qū)、可見光區(qū)、以及400-700nm之間的單色光。
F300普通氙燈光譜范圍300-2500，UV300紫外增強型氙燈光源光譜范圍200-2500nm。
光譜曲線：
主要參數 | HSX-F300 | HSX-UV300 |
輸入功率Power(Watts) | 300W（180W~320W） | 300W（180W~320W） |
工作電流Current (Amps DC) | （~） | （~） |
工作電壓Voltage (Volts DC) | 14V（13V~16V） | 14V(13~16V) |
發(fā)光總輸出功率Radiant Output (Watts) | 50W | 50W |
紫外光區(qū)輸出功率UV Output, <390nm (Watts) | 2.6W | 6.6W |
紅外光區(qū)輸出功率IR Output, >770nm (Watts) | 28.8W | 26.8W |
可見光區(qū)輸出Visible Output, 390-770nm (Lumens) | 5000Lu | 4500Lu |
色溫Color Temperature (Kelvin) | 5600K | 5050K |
燈泡窗口Window Diameter (mm) | ||
燈泡保守壽命Life（Hours） | 1000H | 1000H |
發(fā)光光譜范圍SpectralOutput(nm) | 300nm~2500nm | 200nm~2500nm |
工作光斑直徑 | 連續(xù)可調，60mm。 | 連續(xù)可調，60mm。 |
光輸出形式 | 沿光軸可自由旋轉 | 沿光軸可自由旋轉 |
平行光發(fā)散角 | 平均5 ° | 平均5 ° |
1.2可調單色光源
軟件可實現波長選擇、光柵選擇和濾光片輪控制，全自動提供全光譜單色光，設置起始波長，
終止波長，步長間隔，延遲時間等，點擊運行即可，配合電化學工作站等，方便測試ipce和IV等。
常用型號：
產品編號 | 300150 | 300300 |
光源 | 進口氙燈光源 | |
單色儀型號 | Omno151 | Omno302 |
光譜范圍(nm) | 200-2500 | |
輸出帶寬(nm，推薦) | 2 | 1 |
輸出帶寬可調范圍(nm) | 0.5-30 | 0.2-15 |
單色光輸出步長 | 0.0045nm | 0.0023nm |
光柵1# | /mm@300nm | /mm@300nm |
光柵2# | /mm@750nm | /mm@500nm |
光柵3# | - | /mm@750nm |
光纖束，直徑和長度根據使用要求選擇，可以一分多支。石英光纖芯徑（直徑D）0.1、0.2、
0.3、0.4、0.5、0.6、0.8mm；小彎曲半徑短時間100D，長時間未300D；
數值孔徑（NA）0.21-0.24；紫外光（200-400nm）85-98%；可見光（400-780nm）97-99%；
石英光纖芯徑(D) (mm) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.8 | |
芯徑皮層外徑比 | 1：1.05，1：1.1，1：1.2，1：1.4 | |||||||
小彎曲半徑(mm) | 100D（短時間），300D（長時間） | |||||||
保護涂層外徑(mm) | 1.2-2.0 | |||||||
數值孔徑(NA) | 0.21-0.24 | |||||||
每米透過率% | 紫外光(0.25μm-0.4μm) | 85-98 | ||||||
可見光（0.4μm-0.7μm） | 97-99 | |||||||
近紅外（0.76μm-1.6μm） | 90-99 | |||||||
氦氖激光(0.6328μm） | 99 | |||||||
YAG激光 （1.06μm） | 98 | |||||||
Ar離子(Ar+ laser)（0.5145μm） | 98 | |||||||
傳輸功率( W/cm2) | ≤800（D=0.5mm）（連續(xù)Nd:YAG激光） | |||||||
特點 | 優(yōu)異的光學性能，寬廣的傳光波段，優(yōu)越的機械性能和撓曲性，是氦氖激光、YAG激光等大功率激光傳輸的理想材料 | |||||||
應用 | 大功率激光傳輸、激光醫(yī)療、光譜測量、激光焊接、照明、傳感、能量傳輸等 | |||||||
1.4選配光開關
用來控制光開關時間，比如開1s關1s，可設定單次、多次循環(huán)。
三種直徑：
編號 | 通光孔徑（mm） | 重量(g) |
NBET-ES050 | ?5 | 113 |
NBET-ES125 | ?12.5 | 155 |
NBET-ES200 | ?20 | 235 |
2.反應池選擇
石英光電解池Quartz Photoelectrochemical Cells，品種多樣，可定制。除了在光電化學研究中應用，
石英電解池也廣泛應用在溶劑體系研究中（如強堿）。
2.1光電化學池
工作電極片可快速拆裝，可準確控制工作電極面積； 配有鉑絲電極和氯化銀電極；石英窗口直徑，
池內容積5ml。有密封和非密封2種可選。
2.2光電化學池（非密封）
材質：K9玻璃&聚四氟，特點：耐腐蝕、結構簡單、使用方便，石英片可拆裝更換，容積50、100、150ml可選。
2.3光電化學池（密封）
材質：玻璃、聚四氟乙烯，
特點：耐腐蝕、結構簡單、使用方便，石英片可拆裝更換。容積50、100、150ml可選。
2.4可控溫光電化學
玻璃池體+石英窗口(直徑24mm)
石英片可拆裝更換，可通過水浴控溫，50、100、150ml可選。
2.5可控溫光電化學池（密封)
玻璃池體+石英窗口(直徑24mm)，石英片可拆裝更換，可通過水浴控溫。
2.6光電化學池型號（圖片中的電極僅為展示用）
全石英熔融法制作，四面透光，聚四氟乙烯蓋子
電極可按實驗要求靈活組合排布，池尺寸50*50*50mm。
2.7可控溫光電反應器型號（三口）
玻璃池體+石英窗口(直徑24mm)，可通過水浴控溫，三電極全密封體系，50、100、150ml可選，
石英片可拆裝更換，離子膜可快速更換。
2.8可控溫光電反應器
玻璃池體+石英窗口(直徑24mm)
可通過水浴控溫，三電極全密封體系
石英片可拆裝更換，離子膜可快速更換
2.9 H 型可換膜光電反應器
玻璃池體+石英窗口(直徑24mm), 石英片可拆裝更換；全密封體系,離子膜可快速更換，單光通道。
2.10雙通道電解池
玻璃池體+石英窗口（直徑24mm），雙光通道(同側或兩側)；石英片可拆裝更換，離子
膜可快速更換，容積50ml和100ml可選。
2.11光譜電化學池
全石英熔融法制作，聚四氟乙烯蓋子；三電極：鉑網電極，鉑絲電極，銀-氯化銀電極。
容積：夾縫8*6.5*1mm和8*6.5*0.5mm
2.12原位拉曼光譜電化學池
聚四氟乙烯精工雕琢而成，石英檢測口；工作電極至石英窗口距離可調，配有鉑絲電極和銀-氯化銀電極。
2.13蜂窩狀光譜電化學電解池
2.14石英電解池架
用于放置石英電解池，電解池架可以實現恒溫控制。
2.15變光程比色皿支架
于低吸收率測量和流動樣品池實驗中?？勺児獬痰奶匦允蛊鋺梅浅ｌ`活，
如可以作為標準的比色皿支架，也可以作為濾光片支架，或增加光程到。
技術數據
基座尺寸(長x 寬x高) | 200 x 80 x |
光纖接頭 | 2個COL-UV/VIS準直透鏡, SMA接頭 |
光程長度 | 10 |
比色皿支架內部光路 | 對于10 mm比色皿光程為20 mm |
焦點高度> | 距離基座底板15 mm |
尺寸(長x 寬x 高) | 200 x 96 x |
3.電化學工作站660E
600E為通用電化學測量系統(tǒng)。下圖為儀器的硬件結構示意圖。儀器內含快速數字信號發(fā)生器，
用于高頻交流阻抗測量的直接數字信號合成器，雙通道高速數據采集系統(tǒng)，電位電流信號濾波器，
多級信號增益，iR降補償電路，以及恒電位儀／恒電流儀（660E）。電位范圍為?10V，
電流范圍為?250mA。電流測量下限低于10pA?？芍苯佑糜诔㈦姌O上的穩(wěn)態(tài)
電流測量。如果與200B微電流放大器及屏蔽箱連接，可測量1pA或更低的電流。
如果與大電流放大器連接，電流范圍可拓寬為?。600E系列也是十
分快速的儀器。信號發(fā)生器的更新速率為10MHz，數據采集采用兩個同步16位高
分辨低噪聲的模數轉換器，雙通道同時采樣的速率為1MHz。雙通道同步電流
電位采樣可加快阻抗測量的速度。某些實驗方法的時間尺度可達十個數量級，
動態(tài)范圍極為寬廣。循環(huán)伏安法的掃描速度為1000V/s時，電位增量僅0.1mV，
當掃描速度為5000V/s時，電位增量為1mV。又如交流阻抗的測量頻率可達1MHz，
交流伏安法的頻率可達10KHz。儀器可工作于二，三，或四電極的方式。四電極可用
于液/液界面電化學測量，對于大電流或低阻抗電解池（例如電池）也十分重要，
可消除由于電纜和接觸電阻引起的測量誤差。儀器還有外部信號輸入通道，同步16位高
分辨采樣的速率為1MHz?？稍谟涗涬娀瘜W信號的同時記錄外部輸入的電壓信號，
例如光譜信號等。這對光譜電化學等實驗極為方便。
600E系列硬件采用了高速的處理器，快速的放大器，快速的模數轉換器和數模轉換器。
計時電量法加上了模擬積分器。一個16位高分辨高穩(wěn)定的電流偏置電路以達到電流復零輸出，
亦可用于提高交流測量的電流動態(tài)范圍。高分辨的模數轉換器具有更好的信噪比，也給出了
靈敏度設置的更大動態(tài)范圍。
600E系列儀器的內部控制程序采用了FLASH存儲器。儀器軟件的更新不再需要通過郵
寄并更換EPROM，而可以通過網絡進行傳送并通過程序命令寫入。這使得軟件更新更加快捷方便。
600E系列還允許升級為雙恒電位儀。新的設計通過增加一塊第二通道的電位控制，電流電壓轉換，
多級增益和低通濾波器的電路板，便成了700E系列的雙恒電位儀。
600E系列儀器集成了幾乎所有常用的電化學測量技術。為了滿足不同的應用需要以及經費條件，
600E系列分成多種型號。不同的型號具有不同的電化學測量技術和功能，但基本的硬件參數指標和
軟件性能是相同的。600E和610E為基本型，分別用于機理研究和分析應用。它們也是十分優(yōu)良的教
學儀器。602E和604E可用于腐蝕研究。620E和630E為綜合電化學分析儀，而650E和660E為更先
進的電化學工作站。
硬件參數指標
恒電位儀 ?零阻電流計 ?2，3，4電極結構 ?浮動地線或實地 ?電位范圍：±10V ?電流：±250mA連續(xù),±350mA峰值 ?槽壓：±13V ?恒電位儀上升時間：小于1?s,通常0.8?s ?恒電位儀帶寬（-3分貝）：1MHz ?所加電位范圍：±10mV, ±50mV, ±100mV, ±650mV,±3.276V, ±6.553V, ±10V ?所加電位分辨：電位范圍的0.0015% ?所加電位準確度：±1mV,±滿量程的0.01% ?所加電位噪聲：<10?V均方根植 ?測量電流范圍：±10pA至±，12量程 ?測量電流分辨：電流量程的0.0015%，0.3fA ?電流測量準確度：電流靈敏度大于等于1e/V時為0.2%，其他量程1% ?輸入偏置電流：<20pA 恒電流儀( 660E) ?恒電流范圍：3nA–250mA ?所加電流準確度：如果電流大于3e時為0.2%，其他范圍為1%，±20pA ?所加電流分辨率：電流范圍的0.03% ?測量電流范圍：±0.025V,±0.1V,±0.25V,±1V,±2.5V,±10V ?測量電位分辨率：測量范圍的0.0015%電位計 ?參比電極輸入阻抗：1e12歐姆 ?參比電極輸入帶寬：10MHz ?參比電極輸入偏置電流：<=10pA @ 波形發(fā)生和數據獲得系統(tǒng) ?快速信號發(fā)生更新速率：10MHz，16位分辨 ?快速數據采集系統(tǒng)：16位分辨，雙通道同步采樣，采樣速率每秒1,000,000點 ?外部信號記錄通道采樣速率：1MHz ?可拓展掃描電化學顯微鏡功能 附件 ?電極線 ?USB通訊線 ?電源線 | 實驗參數 ?CV和LSV掃描速度：0.000001V/s至10,000V/s ?掃描時的電位增量：0.1mV（當掃速為1,000V/s時） ?CA和CC的脈沖寬度：0.0001至1000sec ?CA和CC的小采樣間隔：1?s ?CC模擬積分器 ?DPV和NPV的脈沖寬度：0.001至10sec ?SWV頻率：1至100kHz ?i-t的小采樣間隔：1?s ?ACV頻率范圍：0.1至10kHz ?SHACV頻率范圍：0.1至5kHz ?FTACV頻率范圍：0.1至50Hz，可同時獲取基波，二次諧波，三次諧波，四次諧波，五次諧波，六次諧波的ACV數據 ?交流阻抗：0.00001至1MHz ?交流阻抗波形幅度：0.00001V至0.7V均方根值 其他特點 ?自動或手動iR降補償 ?電流測量偏置：滿量程，16位分辨，0.003%準確度 ?電位測量偏置：±10V，16位分辨，0.003%準確度 ?外部電位輸入 ?電位和電流的模擬輸出 ?可控電位濾波器的截止頻率：1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz ?可控信號濾波器的截止頻率：1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz ?旋轉電極控制電壓輸出（630E以上型號）： 0-10V對用于0-10000rpm的轉速，16位分辨，0.003%準確度，需要某些旋轉電極裝置才能工作 ?通過宏命令可以控制數字輸入輸出線 ?內閃存儲器可迅速更新程序 ?串行口或USB口數據通訊 ?電解池控制：通氮，攪拌，敲擊（需要特殊電解池系統(tǒng)） ?CV數字模擬器和擬合器。用戶定義反應機理（630E以上）或預定義反應機理（其他型號） ?交流阻抗模擬器和擬合器（具有交流阻抗測量功能的型號） ?數據長度：256K-16384K可選 ?儀器尺寸：(寬) 23cm (深) 12 cm (高) |
600E系列儀器不同型號的比較
功能 | 600E | 602E | 604E | 610E | 620E | 630E | 650E | 660E |
循環(huán)伏安法（CV） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
線性掃描伏安法（LSV）# | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
階梯波伏安法（SCV）# | ? | ? | ? | |||||
Tafel圖（TAFEL） | ? | ? | ? | ? | ? | |||
計時電流法（CA） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | |
計時電量法（CC） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | |
差分脈沖伏安法（DPV）# | ? | ? | ? | ? | ? | |||
常規(guī)脈沖伏安法（NPV）# | ? | ? | ? | ? | ? | |||
差分常規(guī)脈沖伏安法（DNPV）# | ? | |||||||
方波伏安法（SWV）# | ? | ? | ? | ? | ||||
交流（含相敏）伏安法（ACV）# | ? | ? | ? | |||||
二次諧波交流（相敏）伏安法（SHACV）# | ? | ? | ? | |||||
傅里葉變換交流伏安法（FTACV） | ? | |||||||
電流-時間曲線（i-t） | ? | ? | ? | |||||
差分脈沖電流檢測（DPA） | ? | |||||||
雙差分脈沖電流檢測（DDPA） | ? | |||||||
三脈沖電流檢測（TPA） | ? | |||||||
積分脈沖電流檢測（IPAD） | ? | |||||||
控制電位電解庫侖法（BE） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | |
流體力學調制伏安法（HMV） | ? | ? | ||||||
掃描-階躍混合方法（SSF） | ? | ? | ||||||
多電位階躍方法（STEP） | ? | ? | ||||||
交流阻抗測量（IMP） | ? | ? | ? | |||||
交流阻抗-時間測量（IMPT） | ? | ? | ? | |||||
交流阻抗-電位測量（IMPE） | ? | ? | ? | |||||
計時電位法（CP） | ? | |||||||
電流掃描計時電位法（CPCR） | ? | |||||||
多電流階躍法（ISTEP） | ? | |||||||
電位溶出分析（PSA） | ? | |||||||
電化學噪聲測量（ECN） | ? | |||||||
開路電壓-時間曲線（OCPT） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
恒電流儀 | ? | |||||||
RDE控制（0-10V輸出） | ? | ? | ? | |||||
任意反應機理CV模擬器 | ? | ? | ? | |||||
預設反應機理CV模擬器 | ? | ? | ? | ? | ? | |||
交流阻抗數字模擬器和擬合程序 | ? | ? | ? | |||||
價格（元）* | 25,400 | 30,000 | 36,900 | 25,400 | 34,600 | 43,800 | 50,700 | 57,600 |
注：#：包括相應的極譜法和溶出伏安法。用于極譜法時需要特殊的靜汞電極或敲擊器。
*：價格不包括計算機。儀器的保修期為一年。
選配附件
一、常用工作電極：
型號 | 描述 | 數量 | 價格 |
101 | 直徑金盤電極 | 1支 | 620元 |
102 | 直徑鉑盤電極 | 1支 | 620元 |
103 | 直徑銀盤電極 | 1支 | 498元 |
104 | 直徑玻碳盤電極 | 1支 | 620元 |
105 | 12.5um直徑金盤微電極 | 1支 | 1030元 |
106 | 25um直徑金盤微電極 | 1支 | 1030元 |
107 | 10um直徑鉑盤微電極 | 1支 | 1030元 |
108 | 25um直徑鉑盤微電極 | 1支 | 1030元 |
二、常用參比電極：
型號 | 描述 | 數量 | 價格 |
111 | Ag/AgCl(銀/氯化銀)參比電極 | 1支 | 100元 |
112 | 非水Ag/Ag+(銀/銀離子)參比電極 | 1支 | 100元 |
150 | 飽和甘汞電極 | 1支 | 100元 |
151 | 汞/硫酸亞汞參比電極 | 1支 | 100元 |
152 | 汞/氧化汞參比電極 | 1支 | 500元 |
注：使用112非水Ag/Ag+參比電極時，用戶需自行配制含支持電解質和銀離子（通常10mM）的溶液并注入參比電極室內。
三、對電極
型號 | 描述 | 數量 | 價格 |
115 | 鉑絲對電極 | 1支 | 375元 |
4.光譜檢測用光譜儀
Model | Spectral range |
A4000 General series | GE 350-1100nm |
GE 200-1100nm | |
GE Raman | |
A4000 External Triggering series | TG 350-1100nm |
TG 200-1100nm |
Detector | |
Detector | Toshiba TCD1304DG linear CCD array |
Wavelength range | 200-1100nm |
Pixels | 3648 pixels |
Pixel size | 8um*200um |
Sensitivity | |
Spectrometer | |
Dimensions (mm) | 149*105*46 |
Weight (g) | 840 |
Optical resolution | <0.75nm FWHM |
Signal-to-noise ratio | 300:1 (at full signal) |
Dark noise | 12RMS counts |
Dynamic range | 2*10?9(system);1300:1 for a single acquisition |
Integration time | 4ms-10s |
Stray light | <0.05%@600nm; <0.10%@435nm |
Corrected linearity | >99.8% |
Optical Bench | |
Design | f/4, Symmetrical crossed Czerny-Turner |
Focal length | input and output |
Entrance aperture (um) | 5,10,25,50,100 or 200 |
Grating | A variety of different grating, ultraviolet and infrared |
Fiber optic connector | SMA905 to 0.22 numerical aperture single-strand fiber |
Electronics | |
Power consumption | 450mA@5VDC |
Trigger mode | 4 species |
Data transfer speed | Full scans into memory every 4 milliseconds with USB 2.0; every 18 milliseconds with USB 1.1 |
Inputs/outputs | 5 inputs and 5 outputs (opto-isolator inputs/outputs) |
Analog channels | One 12 analog input one 12 analog output |
Connector | 30-pin connector |
5、光功率計
Sampling Rate | 15 Hz |
Display Refresh Rate | 15 Hz |
Display Type | High legibility TFT 320 x 240 pixel graphics LCD |
Display | 15 mm numeric display. High resolution analog needle also can be chosen. |
Compatible Detectors | 20余種類探頭，根據系統(tǒng)配置配備探頭。 |
Detector Type | Low Power, High Power, Energy |
Detector Input | Up to 1.3 mA for Photodiode Sensors |
Accuracy | ±0.25 % (Full Scale) ± 20 p A |
Resolution | 18 bits plus sign |
Wavelength Range | Detector dependent |
Analog Output | 0-1 V into 100 Ω, mono audio 2.5 mm jack (included) |
Power Requirements | DC 12 - 16 V, 1W |
Length Width Height | 40 mm ( 1.6 in.) 4.4 in. ( 113 mm)8.4 in. ( 213 mm) |
6、常用附件
光源出光接口
JK513接口可加入單色濾光片、調節(jié)光強、插入任意光纖，光學匯聚焦點可調。
組合前后
常用選配光纖
石英光纖芯徑（直徑D）0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8mm；
小彎曲半徑短時間100D，長時間未300D；
數值孔徑（NA）0.21-0.24；
紫外光（200-400nm）85-98%；
可見光（400-780nm）97-99%；
光纖支架
ZJ304支架顯微鏡探針臺用。
選配暗箱
尺寸大小可以定制。
可控溫光化學反應器
KW500反應器，容積250、500和可選。
護目鏡/防護手套
德國原裝防護眼鏡、防護手套。
