[实用新型]一种新型氙灯光电化学测试系统

说明书

本实用新型涉及一种新型氙灯光电化学测试系统，其特征在于，包括氙灯和暗箱，所述氙灯与暗箱连接；所述暗箱上设有屏幕，所述暗箱包括第一导光筒、滤光片轮、第二导光筒、快门、光阑、可调节光筒和反应池，滤光片轮分别与第一导光筒和第二导光筒连接，所述第二导光筒与快门连接，所述快门与光阑连接，所述光阑与可调节光筒连接，所述可调节光筒与反应池连接。本实用新型提供的一种新型氙灯光电化学测试系统,配置双滤光片轮，实现滤光片自动更换，并可以与快门、光阑、可调光筒配套组合使用，从而使功能更加全面，操作更加方便。

技术领域

本实用新型涉及化学反应装置领域，特别是涉及一种用于光电催化PEC、电化学分析、染料敏化电池、催化剂及材料光电性能评价分析等领域的氙灯光电化学测试系统。

背景技术

光电化学是指在光的照射下，光被金属或半导体电极材料吸收，或被电极附近溶液中的反应剂吸收，造成能量积累或促使电极反应发生，体现为光能与电能和化学能的转换，例如光电子发射、光电化学电池的光电转化、电化学发光等。

目前，光电化学主要是以半导体电极或半导体超微粒多孔膜电极为研究对象，把它浸在电解质溶液中，研究其光电转换规律以及在光照下的电化学性质。光电化学的历程一般都较为复杂，具有代表性的几种历程有：(1)半导体光电化学过程；(2)半导体光催化过程；(3) 光激发粒子的电荷迁移过程；(4)分子或离子的光催化过程；(5) 光伽伐尼过程；(6)电化学发光过程；(7)光合成模拟过程。

光电化学过程是光作用下的电化学过程，即分子、离子及固体等因吸收光使电子处于激发态而产生的电荷传递过程。光电化学反应是在具有不同类型(电子和离子)电导的两个导电物相的界面上进行的。正如电化学反应一样，光电化学反应体系也伴随着电流的流动。它通常研究在电化学体系中涉及光能和化学能相互转换的各种过程，其中最常见的为通过光电化学反应把光能转变成化学(或电)能并伴随有在光照下的电化学电池中出现光电流的过程，以及其逆过程即化学 (或电)能转换为光能(例如电致化学发光过程)。半导体作为光电化学的研究对象,它与金属的重大差别在于：其能带结构为，被电子完全填充的价带(Evb)顶和未填充或半填充的导带(Ecb)底之间为一带隙 (Eg)所隔开。由于存在带隙，价带电子态和导带电子态之间的相互作用就弱。因此，受光激发后，半导体的价带电子进入导带并在价带中留下空穴，这些价带电子具有较长的寿命(直到复合)，使它们有充足的时间参加在电极/电解液界面上的电化学反应，正是这种在半导体电极上由光生电子和光生空穴引发的光电化学反应将成为太阳能光电转换、光化学转换与储存的理论基础。

传统的光电化学测试仪器，采用更换灯头或使用单色仪来进行试验。目的是为了调节出不同波长的光参与反应，但更换灯头价格昂贵且操作不便。

本实用新型系统运用滤光片轮克服了这一缺点，实现全自动调节光的波长；而使用单色仪虽然操作方便，但透射光光功率密度只能达 10mw/cm²，会导致光电化学反应不充分，本系统采用了氙灯强光光源和滤光片轮的组合，透射光功率密度达到了300mw/cm²，弥补了传统仪器的缺点。有鉴于上述现有光化学测试系统存在的缺陷，发明人积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的氙灯光电化学测试系统，使其更具有实用性。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种新型光电化学测试系统，所要解决的技术问题是解决方便调节滤光片，实现提供不同波段光源，可调节光斑大小，并可以实现控温，多功能组合统一的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

(1)一种新型氙灯光电化学测试系统，包括氙灯和暗箱，所述氙灯与暗箱连接；所述暗箱上设有屏幕，所述暗箱包括第一导光筒、滤光片轮、第二导光筒、快门、光阑可调节光筒和反应池，滤光片轮分别与第一导光筒和第二导光筒连接，所述第二导光筒与快门连接，所述快门与光阑连接，所述光阑与可调节光筒连接，所述可调节光筒与反应池连接。