實(shí)驗室光源是如何滿(mǎn)足大面照射需求的？

　　選擇光源時(shí)需要綜合考慮光照強度、光源穩定性和光斑均勻性等因素，氙燈光源是與太陽(yáng)光譜較接近的光源設備，但在光化學(xué)實(shí)驗中，實(shí)驗室光源并不能滿(mǎn)足大面積照射的實(shí)驗需求，隨著(zhù)“氫農場(chǎng)”概念的逐漸深入和當前光催化分解水產(chǎn)氫光催化劑效率的提升，光催化分解水產(chǎn)氫設備也開(kāi)始從實(shí)驗室逐步走向小試規?；a(chǎn)的階段。

　　實(shí)驗室階段時(shí)，光催化分解水產(chǎn)氫的反應器受光面積只有40 cm2大小，氙燈光源的光斑大小可以滿(mǎn)足，但到了小試規模階段時(shí)，光催化分解水產(chǎn)氫的反應器大小不僅僅只有40 cm2大了，規?；a(chǎn)時(shí)需要平米級的反應器，而此時(shí)，氙燈光源的光斑大小就無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)需求了。

　　首先，氙燈光源直接輸出光斑是不均勻的，光斑特性為中心區域較強，從圓心向外擴散光強逐漸衰減，如圖1所示。

　　其次，氙燈光源是熱光源，在工作時(shí)會(huì )產(chǎn)生較高的熱量，不但直接影響氙燈燈泡的使用壽命還會(huì )對照射的材料造成熱影響。為解決熱量的問(wèn)題，氙燈光源通常需要多個(gè)散熱部件及濾光結構，所以大面照射的氙燈光源體積通常較大，當有大面積照射需求時(shí)，如把多臺氙燈光源共同使用，對實(shí)驗場(chǎng)地空間及供電功率有較大要求。

　　基于光斑特性和設備體積因素的制約，氙燈光源無(wú)法應用于大面積照射的實(shí)驗場(chǎng)景。為解決大面積照射光源的問(wèn)題，泊菲萊科技采用LED作為發(fā)光載體，針對不同實(shí)驗場(chǎng)景研發(fā)出兩種不同的大面積照射光源：PLS-DPCR-1.0平米級光催化反應示范裝置和PLS PGL-O1000 LED大面積輻照光源。

　　當實(shí)驗室光源無(wú)法應用于大面積照射的實(shí)驗場(chǎng)景，之所以選擇使用LED作為發(fā)光載體，首先是因為L(cháng)ED光源是冷光源，輸出光的熱量很少，其散熱組件的體積也很小。其次，LED光源在結構上發(fā)光體為單個(gè)燈珠，可根據使用場(chǎng)景集成為面陣發(fā)光體、柔性燈帶、剛性燈條等不同的結構。同時(shí)，LED光源的發(fā)光波長(cháng)除了能輸出窄帶波長(cháng)外，還可通過(guò)多燈珠擬合實(shí)現模擬太陽(yáng)光光譜等特殊要求。

　　在“雙碳”背景下，氫能源作為無(wú)碳可再生的清潔能源得到重視，光催化分解水產(chǎn)氫是制備氫氣的重要方法之一。

　　PLS-DPCR-1.0平米級光催化反應示范裝置主要針對大面積5~10 cm近距離照射實(shí)驗條件下使用，輻照面積1×1 m2，在工作距離內輸出光輻照度300 mW/cm2，模擬太陽(yáng)光譜，均勻性90%，搭配1×1 m2平板反應器用于光催化分解水產(chǎn)氫實(shí)驗，平板反應器具有氣體收集結構并用質(zhì)量流量計來(lái)計量產(chǎn)氣速率。

　　光催化降解包含光催化降解有機污染物、光催化降解VOCs、光催化處理污水和光催化殺菌等研究方向，在現今國內外疫情常態(tài)化防護的情形下，利用光催化方式殺菌的方法被得到重視。光催化劑受光照后產(chǎn)生活性基團，活性基團可以殺滅細菌或病毒，從而達到大面積殺菌消毒的目的。

　　PLS PGL-O1000 LED大面積輻照光源主要應用于大面積空間照射，可應用于大面積光催化殺菌研究領(lǐng)域，可用于如實(shí)驗臺、化驗分析臺面、走廊、醫院病房等需要大面積光照消毒殺菌的應用場(chǎng)景。標準工作狀態(tài)下，光源角度可調節，滿(mǎn)足水平、傾斜、垂直等不同角度的光照需求，平均輻照度≥9 mW/cm?，均勻性≥80%，底部自帶滑輪，可自由移動(dòng)，便于收納，LED光源可更換不同波長(cháng)的燈珠，實(shí)驗室光源滿(mǎn)足不同光照波長(cháng)應用場(chǎng)景。