光催化材料检测

检测项目

光催化材料检测体系包含以下核心指标：

• 光学特性：光吸收波长范围（UV-Vis DRS测试）、带隙值计算及载流子复合速率
• 表面特性：比表面积（BET法）、孔径分布及表面官能团分析（FT-IR/XPS）
• 催化活性：表观量子产率（AQY）、降解动力学常数及循环稳定性测试
• 结构表征：晶相组成（XRD）、微观形貌（SEM/TEM）及元素分布图谱（EDS）
• 电化学性能：阻抗谱（EIS）、平带电势（Mott-Schottky）及光电流响应测试

检测范围

本检测体系适用于以下材料类型及应用场景：

• 半导体材料：TiO₂/ZnO基改性材料、g-C₃N₄及其异质结体系
• 复合催化剂：金属/非金属掺杂体系、Z型异质结及MOFs基复合材料
• 新型材料：钙钛矿型光催化剂、量子点敏化材料及等离子体共振材料
• 应用验证：有机污染物降解（亚甲基蓝/苯酚）、水分解制氢及CO₂还原反应体系

检测方法

标准化测试流程包含以下技术规范：

• 紫外-可见漫反射光谱法（UV-Vis DRS）：依据ISO 10676:2011测定光学带隙值
• X射线衍射分析（XRD）：遵循ASTM E975-20进行晶相定量与晶粒尺寸计算
• 光致发光光谱法（PL）：采用时间分辨荧光系统测定载流子寿命（＞1ns精度）
• 光电化学测试法：基于三电极体系测定瞬态光电流密度（0.1μA/cm²检出限）
• 气相色谱法（GC-MS）：参照EPA 8260D标准定量分析反应产物浓度
• 原位红外光谱法：追踪表面吸附物种及中间产物演变路径（4cm^-1分辨率）

检测仪器

关键实验设备及其技术参数如下：

• Cary 5000紫外-可见分光光度计：波长范围190-3300nm，积分球附件实现漫反射测量
• Rigaku SmartLab X射线衍射仪：Cu Kα辐射源（λ=1.5406Å），高分辨率模式可达0.01°步长精度
• Tecnai G2 F30场发射透射电镜：点分辨率0.19nm，配备EDS能谱模块实现纳米级元素分布分析
• AUTOLAB PGSTAT302N电化学工作站：频率范围10μHz-1MHz，支持光电协同测试模块集成化操作平台
• Aglient 7890B气相色谱仪：配置FID/TCD双检测器系统，可完成ppm级气体产物定量分析
• CEL-SPH2N光催化反应评价系统：配备AM1.5G标准光源（300W氙灯），内置循环水冷与气体采样接口模块化设计满足多场景测试需求。