μGAS 1001微量气体反应评价系统基于伟德源自英国1946多年气密性玻璃反应系统研发经验,针对光催化实验需求开发,是一套适用于产生微量气体的催化反应活性评价系统,如光催化全解水、光催化CO₂还原等。系统主体集成了控制单元、气体循环模块、全自动取样/进样模块和反应器模块。
动态漏氧率低至0.09 μmol/h,气密性相比经典产品提升3倍;
标准曲线线性回归度R²>0.999;
同一浓度连续四次进样RSD<2.5%;
系统间重复性偏差<5%,数据高度一致;
反应器类型丰富,适配多应用场景;
智能触屏操控,使用更便捷。
No.1 超高气密设计,保障数据可靠
系统采用高硼硅玻璃反应管路和精密对磨玻璃阀门结构,绝对真空度≤0.5 kPa,动态漏氧率低至0.09 μmol/h,气密性相比经典产品提升3倍,满足光催化全解水表观量子产率测试的严苛要求。即使连续运行超过24 h,系统仍可保持稳定的气密性能,有效避免因气体泄漏导致产氢量被低估。
No.2 精准微量取样,保障进样精度
系统配备专利取样阀岛与可调定量环(0.5~5 mL),最大取样比可达1:88,可精确检测催化剂在反应初始阶段产生的微量氢气。标准曲线线性回归度R²>0.999,同一浓度连续四次进样RSD<2.5%,系统间重复性偏差<5%,确保数据准确、稳定且高度一致。

No.3 智能触屏操控,使用更便捷
μGAS 1001搭载7英寸液晶触摸屏集成控制单元,可预设多段光照—暗态循环程序,并自动采集不同时间点的气体样品。在催化剂稳定性测试中,系统可连续运行100 h,按设定时间间隔自动取样,完整记录催化剂的长期稳定性数据,有效提升实验效率。

光催化/光电催化CO₂还原
光催化表观量子产率测试
光催化全解水
光催化产氧率测试
光催化产氢
PEC光电催化分解水
电催化分解水
| 产品参数 | |||
| 控制单元 7英寸液晶触摸屏,实时显示系统压力、环境温度和环境湿度; 完整记录实验参数,实时保存反应温度、压力等过程参数,实现实验记录无纸化,结果可导出; 内置计算方法,可读取检测设备数据,并直接显示反应速率等结果; 具有全自动动态气密性测试功能,可随时检测系统气密性; 内置仪器方法,可控制取样阀岛,实现全自动在线取样、进样和背景气体注入; 控制单元可直接控制气相色谱仪和真空泵的启停; 系统可进行预热,有效避免真空脂固化导致阀门抱死。 |
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| 系统管路 | |||
| 绝压真空度 | ≤0.5 kPa,以绝对零点为基准,避免差压表受温度、湿度等因素影响而产生数值波动 | 使用压力范围 | 0 kPa~常压 |
| 动态漏氧率 | 低至0.09 μmol/h,气密性相比经典产品提升3倍,满足光催化全解水表观量子产率测试需求 | 管路材质 | 高硼硅玻璃,化学惰性高、无吸附 |
| 阀门工艺 | 高硼硅玻璃材质(无金属部件),采用精密对磨工艺 | 阀门数量 | 3个 |
| 真空脂 | 进口Apiezon H高温真空润滑脂,耐化学品侵蚀、蒸气压低、挥发性低,工作温度为-10~+200 ℃ | 系统总体积 | 440 mL;反应器总体积为210 mL,建议使用体积为40~80 mL |
| 管路控温 | 循环管路和进样管路均可控温,最高控制温度为200 ℃ | 冷凝管 | 可充分冷凝,避免水蒸气进入气相色谱仪和真空泵,影响设备使用寿命 |
| 全自动取样模块 | |||
| 取样方式 | 取样模块集成于系统主体,采用非色谱端取样,可有效缩短循环管路长度,提高气体循环效率 | 定量环 | 标配2 mL,可选配0.5 mL、1 mL、3 mL或5 mL定量环,灵敏度可调 |
| 最大取样比 | 1:88,灵敏度高,满足微量气体检测需求 | 全自动背景气注入功能 | • 精准控制背景气体注入量,促进气体循环; • 有效避免扎针注入背景气体引起的空气干扰。 |
| 载气压力范围 | 最高0.5 MPa,可适配复杂配置的气相色谱仪 | 反应参数监测精度 | 反应压力:1 Pa;反应温度:0.01 ℃ |
| 气体循环参数 | |||
| 气体混匀时间 | H₂、O₂混匀时间均小于10 min | 线性 | 标准曲线线性回归度R²>0.999 |
| 重复性 | 同一浓度连续四次进样,RSD<2.5% | 无源磁驱扇叶泵 | 系统中无电线接入,无氢气爆炸风险,不产生电解水析氢干扰 |
| 系统间重复性 | 偏差<5%,数据高度一致 | 反应器类型 | 类型丰富,适配多应用场景 |
| 取样方式 | 采用专利取样阀岛,全自动在线取样模块集成于系统主体,采用非色谱端取样 | 循环管路 | 所有循环管路均采用高硼硅玻璃材质,窄管路内径为3 mm;不采用小口径色谱管路,气体阻力小 |
| 其他参数 | |||
| 反应器 | 反应器设有测温口,可测量并记录反应温度; 反应器类型丰富,可根据实际实验需求定制,适用于气-固相和气-液-固相光催化、光电催化、电催化、光致热催化等多种反应,适配多应用场景; 可满足微量催化剂和微量反应液的实验需求; 反应器采用控温层与反应腔体一体化设计,传热效率高、温度控制精度高,可有效保证实验重复性。 |
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| 金属防护箱体 | 可对玻璃组件、光辐射及可能泄漏的反应气体起到一定的防护作用 | 光源放置方式 | 可根据实验台实际情况前置或后置 |
| 光防护罩 | 配备便携式光防护罩,可有效防止光污染 | 真空泵 | 兼容各厂家、各型号真空泵; 抽气速率:1 L/s; 取样过程中自动控制启停,采用间歇式工作方式,噪声低; 配备单向电磁阀,可防止泵油倒吸。 |
| 整机尺寸(mm) | 500(L)×540(W)×780(H) | ||
μGAS 1001微量气体反应评价系统属于积分式反应系统(密闭相),适用于光催化分解水、光催化CO₂还原等反应。随着反应时间延长,产物气体在系统中不断富集。取样时,取样模块抽取部分产物气体并将其送入气相色谱仪检测,其余气体仍保留在系统中。在整个实验过程中,系统内部气体在磁驱扇叶泵的驱动下始终保持流动,从而使气体浓度均匀。

图4-1 μGAS 1001微量气体反应评价系统气体循环示意图
系统取样由液晶触摸屏集成控制单元控制取样模块自动完成,采用自吸式取样,核心部件为定量环。系统在循环管路中接入一段与取样模块相连的取样管。取样前,取样模块先对定量环抽真空,使其保持高真空状态。取样时,定量环与系统循环管路连通。由于系统循环管路中存在样品气体,且其压力高于定量环内压力,在压差作用下,部分样品气体扩散至定量环。取样完成后,定量环与系统循环管路断开,并与气相色谱仪载气管路连通;在载气推动下,样品气体被送入检测器完成检测。此时,定量环内充满高压载气。为避免载气再次进入反应系统,下一次取样前,系统会先对定量环抽真空。具体原理如下图所示:

图4-2 μGAS 1001微量气体反应评价系统在线取样示意图

Jiang, W.; Wu, X.; Jing, H.; Tao, Y.; Han, C.; Liu, T.; Zhang, G.; Li, R.; Su, C.; Liu, B. Mimicking Natural Photosynthesis: Bromide-Mediated Photocatalysis for Spatially Decoupled Olefin Epoxidation and Hydrogen Evolution. J. Am. Chem. Soc. 2026, DOI: 10.1021/jacs.6c08093.