光电化学反应装置
NBET-PEC4000系列光电化学反应装置。依托可选择的多光谱光源和各种光电化学池，
与电化学工作站联用将光电化学反应输出至电化学工作站，以进行光电化学反应的科
学研究。如研究分子或离子在激发态时的氧化还原反应现象、规律及应用；研究光直
接影响电极过程的电化学、光能与电能和化学能的转换测量；光电化学电池的光电转化
测量；光电化学合成和富集。由于系统设计的灵活性，可与大多数主流电化学工作站联用，
光源可选，光谱范围从紫外、可见到红外（UV-VIS-IR），从而可作为光电化学反应测试
系统使用，适合光致电化学分析法和光电化学电池性能的研究。
而紫外-可见光谱电化学技术是将紫外-可见光谱和电化学相结合起来同时进行测量的方法。
紫外-可见光谱法是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析，其吸收与电子结构紧密相关，
研究对象大多是具有共轭双键结构的分子。该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性佳、操作简便、
分析速度快、应用广泛等特点。将它与电化学方法联用，在进行电化学研究的同时，可以获得反应物、
中间体以及产物的大量信息，很大程度上促进了电化学研究在分子水平上的发展。
可以应用在:（1）瞬时化学组分或平衡光谱的测量；（2）电活性物质还原电位的测定；
（3）电化学动力学的测量；（4）电极/溶液界面上的电荷传递过程研究。
系统主要部分：光源、反应池、电化学工作站、光学暗室，选配：光功率计、
单色仪和光谱仪。
1.光源
1.1复合光源选配滤光片可提供紫外区、可见光区、以及400-700nm之间的单色光。
F300普通氙灯光谱范围300-2500，UV300紫外增强型氙灯光源光谱范围200-2500nm。
光谱曲线：
主要参数 | HSX-F300 | HSX-UV300 |
输入功率Power(Watts) | 300W（180W~320W） | 300W（180W~320W） |
工作电流Current (Amps DC) | （~） | （~） |
工作电压Voltage (Volts DC) | 14V（13V~16V） | 14V(13~16V) |
发光总输出功率Radiant Output (Watts) | 50W | 50W |
紫外光区输出功率UV Output, <390nm (Watts) | 2.6W | 6.6W |
红外光区输出功率IR Output, >770nm (Watts) | 28.8W | 26.8W |
可见光区输出Visible Output, 390-770nm (Lumens) | 5000Lu | 4500Lu |
色温Color Temperature (Kelvin) | 5600K | 5050K |
灯泡窗口Window Diameter (mm) | ||
灯泡保守寿命Life（Hours） | 1000H | 1000H |
发光光谱范围SpectralOutput(nm) | 300nm~2500nm | 200nm~2500nm |
工作光斑直径 | 连续可调，60mm。 | 连续可调，60mm。 |
光输出形式 | 沿光轴可自由旋转 | 沿光轴可自由旋转 |
平行光发散角 | 平均5 ° | 平均5 ° |
1.2可调单色光源
软件可实现波长选择、光栅选择和滤光片轮控制，全自动提供全光谱单色光，设置起始波长，
终止波长，步长间隔，延迟时间等，点击运行即可，配合电化学工作站等，方便测试ipce和IV等。
常用型号：
产品编号 | 300150 | 300300 |
光源 | 进口氙灯光源 | |
单色仪型号 | Omno151 | Omno302 |
光谱范围(nm) | 200-2500 | |
输出带宽(nm，推荐) | 2 | 1 |
输出带宽可调范围(nm) | 0.5-30 | 0.2-15 |
单色光输出步长 | 0.0045nm | 0.0023nm |
光栅1# | /mm@300nm | /mm@300nm |
光栅2# | /mm@750nm | /mm@500nm |
光栅3# | - | /mm@750nm |
光纤束，直径和长度根据使用要求选择，可以一分多支。石英光纤芯径（直径D）0.1、0.2、
0.3、0.4、0.5、0.6、0.8mm；小弯曲半径短时间100D，长时间未300D；
数值孔径（NA）0.21-0.24；紫外光（200-400nm）85-98%；可见光（400-780nm）97-99%；
石英光纤芯径(D) (mm) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.8 | |
芯径皮层外径比 | 1：1.05，1：1.1，1：1.2，1：1.4 | |||||||
小弯曲半径(mm) | 100D（短时间），300D（长时间） | |||||||
保护涂层外径(mm) | 1.2-2.0 | |||||||
数值孔径(NA) | 0.21-0.24 | |||||||
每米透过率% | 紫外光(0.25μm-0.4μm) | 85-98 | ||||||
可见光（0.4μm-0.7μm） | 97-99 | |||||||
近红外（0.76μm-1.6μm） | 90-99 | |||||||
氦氖激光(0.6328μm） | 99 | |||||||
YAG激光 （1.06μm） | 98 | |||||||
Ar离子(Ar+ laser)（0.5145μm） | 98 | |||||||
传输功率( W/cm2) | ≤800（D=0.5mm）（连续Nd:YAG激光） | |||||||
特点 | 优异的光学性能，宽广的传光波段，优越的机械性能和挠曲性，是氦氖激光、YAG激光等大功率激光传输的理想材料 | |||||||
应用 | 大功率激光传输、激光医疗、光谱测量、激光焊接、照明、传感、能量传输等 | |||||||
1.4选配光开关
用来控制光开关时间，比如开1s关1s，可设定单次、多次循环。
三种直径：
编号 | 通光孔径（mm） | 重量(g) |
NBET-ES050 | ?5 | 113 |
NBET-ES125 | ?12.5 | 155 |
NBET-ES200 | ?20 | 235 |
2.反应池选择
石英光电解池Quartz Photoelectrochemical Cells，品种多样，可定制。除了在光电化学研究中应用，
石英电解池也广泛应用在溶剂体系研究中（如强碱）。
2.1光电化学池
工作电极片可快速拆装，可准确控制工作电极面积； 配有铂丝电极和氯化银电极；石英窗口直径，
池内容积5ml。有密封和非密封2种可选。
2.2光电化学池（非密封）
材质：K9玻璃&聚四氟，特点：耐腐蚀、结构简单、使用方便，石英片可拆装更换，容积50、100、150ml可选。
2.3光电化学池（密封）
材质：玻璃、聚四氟乙烯，
特点：耐腐蚀、结构简单、使用方便，石英片可拆装更换。容积50、100、150ml可选。
2.4可控温光电化学
玻璃池体+石英窗口(直径24mm)
石英片可拆装更换，可通过水浴控温，50、100、150ml可选。
2.5可控温光电化学池（密封)
玻璃池体+石英窗口(直径24mm)，石英片可拆装更换，可通过水浴控温。
2.6光电化学池型号（图片中的电极仅为展示用）
全石英熔融法制作，四面透光，聚四氟乙烯盖子
电极可按实验要求灵活组合排布，池尺寸50*50*50mm。
2.7可控温光电反应器型号（三口）
玻璃池体+石英窗口(直径24mm)，可通过水浴控温，三电极全密封体系，50、100、150ml可选，
石英片可拆装更换，离子膜可快速更换。
2.8可控温光电反应器
玻璃池体+石英窗口(直径24mm)
可通过水浴控温，三电极全密封体系
石英片可拆装更换，离子膜可快速更换
2.9 H 型可换膜光电反应器
玻璃池体+石英窗口(直径24mm), 石英片可拆装更换；全密封体系,离子膜可快速更换，单光通道。
2.10双通道电解池
玻璃池体+石英窗口（直径24mm），双光通道(同侧或两侧)；石英片可拆装更换，离子
膜可快速更换，容积50ml和100ml可选。
2.11光谱电化学池
全石英熔融法制作，聚四氟乙烯盖子；三电极：铂网电极，铂丝电极，银-氯化银电极。
容积：夹缝8*6.5*1mm和8*6.5*0.5mm
2.12原位拉曼光谱电化学池
聚四氟乙烯精工雕琢而成，石英检测口；工作电极至石英窗口距离可调，配有铂丝电极和银-氯化银电极。
2.13蜂窝状光谱电化学电解池
2.14石英电解池架
用于放置石英电解池，电解池架可以实现恒温控制。
2.15变光程比色皿支架
于低吸收率测量和流动样品池实验中。可变光程的特性使其应用非常灵活，
如可以作为标准的比色皿支架，也可以作为滤光片支架，或增加光程到。
技术数据
基座尺寸(长x 宽x高) | 200 x 80 x |
光纤接头 | 2个COL-UV/VIS准直透镜, SMA接头 |
光程长度 | 10 |
比色皿支架内部光路 | 对于10 mm比色皿光程为20 mm |
焦点高度> | 距离基座底板15 mm |
尺寸(长x 宽x 高) | 200 x 96 x |
3.电化学工作站660E
600E为通用电化学测量系统。下图为仪器的硬件结构示意图。仪器内含快速数字信号发生器，
用于高频交流阻抗测量的直接数字信号合成器，双通道高速数据采集系统，电位电流信号滤波器，
多级信号增益，iR降补偿电路，以及恒电位仪／恒电流仪（660E）。电位范围为?10V，
电流范围为?250mA。电流测量下限低于10pA。可直接用于超微电极上的稳态
电流测量。如果与200B微电流放大器及屏蔽箱连接，可测量1pA或更低的电流。
如果与大电流放大器连接，电流范围可拓宽为?。600E系列也是十
分快速的仪器。信号发生器的更新速率为10MHz，数据采集采用两个同步16位高
分辨低噪声的模数转换器，双通道同时采样的速率为1MHz。双通道同步电流
电位采样可加快阻抗测量的速度。某些实验方法的时间尺度可达十个数量级，
动态范围极为宽广。循环伏安法的扫描速度为1000V/s时，电位增量仅0.1mV，
当扫描速度为5000V/s时，电位增量为1mV。又如交流阻抗的测量频率可达1MHz，
交流伏安法的频率可达10KHz。仪器可工作于二，三，或四电极的方式。四电极可用
于液/液界面电化学测量，对于大电流或低阻抗电解池（例如电池）也十分重要，
可消除由于电缆和接触电阻引起的测量误差。仪器还有外部信号输入通道，同步16位高
分辨采样的速率为1MHz。可在记录电化学信号的同时记录外部输入的电压信号，
例如光谱信号等。这对光谱电化学等实验极为方便。
600E系列硬件采用了高速的处理器，快速的放大器，快速的模数转换器和数模转换器。
计时电量法加上了模拟积分器。一个16位高分辨高稳定的电流偏置电路以达到电流复零输出，
亦可用于提高交流测量的电流动态范围。高分辨的模数转换器具有更好的信噪比，也给出了
灵敏度设置的更大动态范围。
600E系列仪器的内部控制程序采用了FLASH存储器。仪器软件的更新不再需要通过邮
寄并更换EPROM，而可以通过网络进行传送并通过程序命令写入。这使得软件更新更加快捷方便。
600E系列还允许升级为双恒电位仪。新的设计通过增加一块第二通道的电位控制，电流电压转换，
多级增益和低通滤波器的电路板，便成了700E系列的双恒电位仪。
600E系列仪器集成了几乎所有常用的电化学测量技术。为了满足不同的应用需要以及经费条件，
600E系列分成多种型号。不同的型号具有不同的电化学测量技术和功能，但基本的硬件参数指标和
软件性能是相同的。600E和610E为基本型，分别用于机理研究和分析应用。它们也是十分优良的教
学仪器。602E和604E可用于腐蚀研究。620E和630E为综合电化学分析仪，而650E和660E为更先
进的电化学工作站。
硬件参数指标
恒电位仪 ?零阻电流计 ?2，3，4电极结构 ?浮动地线或实地 ?电位范围：±10V ?电流：±250mA连续,±350mA峰值 ?槽压：±13V ?恒电位仪上升时间：小于1?s,通常0.8?s ?恒电位仪带宽（-3分贝）：1MHz ?所加电位范围：±10mV, ±50mV, ±100mV, ±650mV,±3.276V, ±6.553V, ±10V ?所加电位分辨：电位范围的0.0015% ?所加电位准确度：±1mV,±满量程的0.01% ?所加电位噪声：<10?V均方根植 ?测量电流范围：±10pA至±，12量程 ?测量电流分辨：电流量程的0.0015%，0.3fA ?电流测量准确度：电流灵敏度大于等于1e/V时为0.2%，其他量程1% ?输入偏置电流：<20pA 恒电流仪( 660E) ?恒电流范围：3nA–250mA ?所加电流准确度：如果电流大于3e时为0.2%，其他范围为1%，±20pA ?所加电流分辨率：电流范围的0.03% ?测量电流范围：±0.025V,±0.1V,±0.25V,±1V,±2.5V,±10V ?测量电位分辨率：测量范围的0.0015%电位计 ?参比电极输入阻抗：1e12欧姆 ?参比电极输入带宽：10MHz ?参比电极输入偏置电流：<=10pA @ 波形发生和数据获得系统 ?快速信号发生更新速率：10MHz，16位分辨 ?快速数据采集系统：16位分辨，双通道同步采样，采样速率每秒1,000,000点 ?外部信号记录通道采样速率：1MHz ?可拓展扫描电化学显微镜功能 附件 ?电极线 ?USB通讯线 ?电源线 | 实验参数 ?CV和LSV扫描速度：0.000001V/s至10,000V/s ?扫描时的电位增量：0.1mV（当扫速为1,000V/s时） ?CA和CC的脉冲宽度：0.0001至1000sec ?CA和CC的小采样间隔：1?s ?CC模拟积分器 ?DPV和NPV的脉冲宽度：0.001至10sec ?SWV频率：1至100kHz ?i-t的小采样间隔：1?s ?ACV频率范围：0.1至10kHz ?SHACV频率范围：0.1至5kHz ?FTACV频率范围：0.1至50Hz，可同时获取基波，二次谐波，三次谐波，四次谐波，五次谐波，六次谐波的ACV数据 ?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 其他特点 ?自动或手动iR降补偿 ?电流测量偏置：满量程，16位分辨，0.003%准确度 ?电位测量偏置：±10V，16位分辨，0.003%准确度 ?外部电位输入 ?电位和电流的模拟输出 ?可控电位滤波器的截止频率：1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz ?可控信号滤波器的截止频率：1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz ?旋转电极控制电压输出（630E以上型号）： 0-10V对用于0-10000rpm的转速，16位分辨，0.003%准确度，需要某些旋转电极装置才能工作 ?通过宏命令可以控制数字输入输出线 ?内闪存储器可迅速更新程序 ?串行口或USB口数据通讯 ?电解池控制：通氮，搅拌，敲击（需要特殊电解池系统） ?CV数字模拟器和拟合器。用户定义反应机理（630E以上）或预定义反应机理（其他型号） ?交流阻抗模拟器和拟合器（具有交流阻抗测量功能的型号） ?数据长度：256K-16384K可选 ?仪器尺寸：(宽) 23cm (深) 12 cm (高) |
600E系列仪器不同型号的比较
功能 | 600E | 602E | 604E | 610E | 620E | 630E | 650E | 660E |
循环伏安法（CV） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
线性扫描伏安法（LSV）# | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
阶梯波伏安法（SCV）# | ? | ? | ? | |||||
Tafel图（TAFEL） | ? | ? | ? | ? | ? | |||
计时电流法（CA） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | |
计时电量法（CC） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | |
差分脉冲伏安法（DPV）# | ? | ? | ? | ? | ? | |||
常规脉冲伏安法（NPV）# | ? | ? | ? | ? | ? | |||
差分常规脉冲伏安法（DNPV）# | ? | |||||||
方波伏安法（SWV）# | ? | ? | ? | ? | ||||
交流（含相敏）伏安法（ACV）# | ? | ? | ? | |||||
二次谐波交流（相敏）伏安法（SHACV）# | ? | ? | ? | |||||
傅里叶变换交流伏安法（FTACV） | ? | |||||||
电流-时间曲线（i-t） | ? | ? | ? | |||||
差分脉冲电流检测（DPA） | ? | |||||||
双差分脉冲电流检测（DDPA） | ? | |||||||
三脉冲电流检测（TPA） | ? | |||||||
积分脉冲电流检测（IPAD） | ? | |||||||
控制电位电解库仑法（BE） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | |
流体力学调制伏安法（HMV） | ? | ? | ||||||
扫描-阶跃混合方法（SSF） | ? | ? | ||||||
多电位阶跃方法（STEP） | ? | ? | ||||||
交流阻抗测量（IMP） | ? | ? | ? | |||||
交流阻抗-时间测量（IMPT） | ? | ? | ? | |||||
交流阻抗-电位测量（IMPE） | ? | ? | ? | |||||
计时电位法（CP） | ? | |||||||
电流扫描计时电位法（CPCR） | ? | |||||||
多电流阶跃法（ISTEP） | ? | |||||||
电位溶出分析（PSA） | ? | |||||||
电化学噪声测量（ECN） | ? | |||||||
开路电压-时间曲线（OCPT） | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
恒电流仪 | ? | |||||||
RDE控制（0-10V输出） | ? | ? | ? | |||||
任意反应机理CV模拟器 | ? | ? | ? | |||||
预设反应机理CV模拟器 | ? | ? | ? | ? | ? | |||
交流阻抗数字模拟器和拟合程序 | ? | ? | ? | |||||
价格（元）* | 25,400 | 30,000 | 36,900 | 25,400 | 34,600 | 43,800 | 50,700 | 57,600 |
注：#：包括相应的极谱法和溶出伏安法。用于极谱法时需要特殊的静汞电极或敲击器。
*：价格不包括计算机。仪器的保修期为一年。
选配附件
一、常用工作电极：
型号 | 描述 | 数量 | 价格 |
101 | 直径金盘电极 | 1支 | 620元 |
102 | 直径铂盘电极 | 1支 | 620元 |
103 | 直径银盘电极 | 1支 | 498元 |
104 | 直径玻碳盘电极 | 1支 | 620元 |
105 | 12.5um直径金盘微电极 | 1支 | 1030元 |
106 | 25um直径金盘微电极 | 1支 | 1030元 |
107 | 10um直径铂盘微电极 | 1支 | 1030元 |
108 | 25um直径铂盘微电极 | 1支 | 1030元 |
二、常用参比电极：
型号 | 描述 | 数量 | 价格 |
111 | Ag/AgCl(银/氯化银)参比电极 | 1支 | 100元 |
112 | 非水Ag/Ag+(银/银离子)参比电极 | 1支 | 100元 |
150 | 饱和甘汞电极 | 1支 | 100元 |
151 | 汞/硫酸亚汞参比电极 | 1支 | 100元 |
152 | 汞/氧化汞参比电极 | 1支 | 500元 |
注：使用112非水Ag/Ag+参比电极时，用户需自行配制含支持电解质和银离子（通常10mM）的溶液并注入参比电极室内。
三、对电极
型号 | 描述 | 数量 | 价格 |
115 | 铂丝对电极 | 1支 | 375元 |
4.光谱检测用光谱仪
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、光功率计
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余种类探头，根据系统配置配备探头。 |
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接口可加入单色滤光片、调节光强、插入任意光纤，光学汇聚焦点可调。
组合前后
常用选配光纤
石英光纤芯径（直径D）0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8mm；
小弯曲半径短时间100D，长时间未300D；
数值孔径（NA）0.21-0.24；
紫外光（200-400nm）85-98%；
可见光（400-780nm）97-99%；
光纤支架
ZJ304支架显微镜探针台用。
选配暗箱
尺寸大小可以定制。
可控温光化学反应器
KW500反应器，容积250、500和可选。
护目镜/防护手套
德国原装防护眼镜、防护手套。
