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光化学反应器研究反应机理的常用实验方法

点击次数:1093 更新时间:2016-07-26
光化学反应器通常由石英玻璃或PYREX玻璃制成的冷阱和反应器组合使用。这种组合使用从照射方式划分上通常称为内照式,即光化学反应器辐照光由系统内部向外照射到反应容器和反应物质。其中,冷阱主要作用为降低灯管温度和滤除大部分红外热量。光化学反应器冷阱根据研究波长的划分分为石英玻璃冷阱和PYREX玻璃冷阱,石英冷阱主要为透射更多的紫外能量,而主要研究可见区的催化实验,可选择PYREX玻璃冷阱。光化学反应器冷阱的外部是反应器,反应器通常是由PYREX玻璃制成,并有多种形式,我公司除提供标准产品外,可接受特种产品的定制。光化学反应器及相关系统的优势在于价格相对略低。
一、光化学反应器从状态上来讲分为:1.液相光化学反应器
2. 固相光化学反应器
3.气相光化学反应器
4.UV光源光化学反应器
5. Xenon光源光化学反应器
6. metal halide光源光化学反应器
7.平行式光化学反应仪(同时可以做8个样品)and so on。
8.同时也有10ml 30ml 50ml 100ml 150ml等等,zui大到100L。
从使用工艺上来讲:
可实现 1. 光化学反应器可以实现多样品平行搅拌反应
2. 可以实现过程中的进气,出气的反应
3. 光化学反应器可以实现过程中的高压或者真空状态。
4.可以实现过程中的温度恒定控制
5.可按客户要求设计定制不同工艺条件的光化学反应器设备。
光化学反应器过程是地球上zui普遍、量重要的过程之一,绿色植物的光合作用,动物的视觉,涂料与高分子材料的光致变性,以及照相、光刻、有机化学反应的光催化等,无不与光化学过程有关。近年来得到广泛重视的同位素与相似元素的光致分离、光控功能体系的合成与应用等,更体现了光化学反应器是一个极活跃的领域。但从理论与实验技术方面来看,在化学各领域中,光化学还很不成熟。
光化学反应器与一般热化学反应相比有许多不同之处,主要表现在:加热使分子活化时,体系中分子能量的分布服从玻耳兹曼分布;而分子受到光激活时,原则上可以做到选择性激发,体系中分子能量的分布属于非平衡分布。所以光化学反应器的途径与产物往往和基态热化学反应不同,只要光的波长适当,能为物质所吸收,即使在很低的温度下,光化学反应仍然可以进行。
光化学反应器光化学的初级过程是分子吸收光子使电子激发,分子由基态提升到激发态。光化学反应器分子中的电子状态、振动与转动状态都是量子化的,即相邻状态间的能量变化是不连续的。因此分子激发时的初始状态与终止状态不同时,所要求的光子能量也是不同的,而且要求光化学反应器二者的能量值尽可能匹配。
由于分子在一般条件下处于能量较低的稳定状态,称作基态。受到光照射后,光化学反应器如果分子能够吸收电磁辐射,就可以提升到能量较高的状态,称作激发态。如果分子可以吸收不同波长的电磁辐射,光化学反应器就可以达到不同的激发态。按其能量的高低,从基态往上依次称做*激发态、第二激发态等等;而把高于*激发态的所有激发态统称为高激发态。
由于吸收给定波长的光子往往是分子中某个基团的性质,所以光化学反应器提供了使分子中某特定位置发生反应的*手段,对于那些热化学反应缺乏选择性或反应物可能被破坏的体系更为可贵。光化学反应器的另一特点是用光子为试剂,一旦被反应物吸收后,不会在体系中留下其他新的杂质,因而可以看成是“zui纯”的试剂。如果将反应物固定在固体格子中,光化学反应器可以在预期的构象(或构型)下发生,这往往是热化学反应难以做到的。
光化学反应器研究反应机理的常用实验方法,除示踪原子标记法外,在光化学反应器中zui早采用的猝灭法仍是非常有效的一种方法。这种方法是通过被激发分子所发荧光,被其他分子猝灭的动力学测定来研究光化学反应机理的。光化学反应器可以用来测定分子处于电子激发态时的酸性、分子双聚化的反应速率和能量的长程传递速率。