咨询热线:010-63716865

  当前位置 : 首页 > 资讯动态 > 相关技术 > 光热协同催化中催化剂表面温度场的原位测量方法
点击返回新闻列表  
光热协同催化中催化剂表面温度场的原位测量方法
发布时间:2026-07-06    浏览量:49

光热协同催化中,催化剂表面因光热效应产生的局部温度往往远高于反应器设定温度。准确测量催化剂表面的真实温度,是理解光热效应贡献、验证协同机制的前提。北京中教金源科技有限公司的光热协同反应系统,配备红外测温窗口和原位光谱接口,支持多种测温方法。

一、红外热成像法

红外热像仪可非接触测量催化剂表面的二维温度分布。

  • 原理:所有温度高于绝对零度的物体都发射红外辐射,辐射强度与温度相关(斯蒂芬-玻尔兹曼定律)。

  • 操作:通过反应器的红外透光窗口(氟化钙或硒化锌窗口)拍摄催化剂表面,获取温度分布云图。

  • 校准:需预先标定催化剂的发射率(可用黑体炉或已知温度的热电偶对照校准)。

优势:空间分辨率高(可达微米级),可捕捉局部热点。局限:只能测量表面温度,无法获得内部温度。

二、拉曼光谱测温法

利用斯托克斯与反斯托克斯散射强度比与温度的关系进行微区温度测量。

  • 原理:反斯托克斯/斯托克斯强度比 ∝ exp(-hν/k_BT),通过测量该比值可计算温度。

  • 空间分辨率:亚微米级(共聚焦拉曼)。

  • 适用材料:具有强拉曼信号的材料(如TiO₂、CeO₂、碳材料)。

优势:空间分辨率极高,可测量单个催化剂颗粒的温度。局限:需要拉曼光谱仪,测量时间较长。

三、热电偶接触测量

将微细热电偶(直径0.1-0.5mm)直接接触催化剂床层或颗粒表面。

  • 优势:简单直接,响应快。

  • 局限:接触式测量可能影响催化剂表面状态和光吸收;只能测量单点温度,无法获得分布信息。

四、数据解读与应用

将测温数据与反应活性关联,可揭示:

  • 光热效应产生的温升与反应速率提升的相关性。

  • 局部热点是否存在,以及热点温度与反应选择性的关系。

北京中教金源科技有限公司的光热协同反应系统,标配红外测温窗口,并可集成拉曼光谱接口,支持多种测温方法的联用。



最新文章
高温固体氧化物燃料电池中电解质材料的离子电导率优化策略
固体氧化物燃料电池(SOFC)的电解质材料决定了电池的工作温度和效率。理想的电解质应具有高离子电导率、低电子电导率、致密无孔和化学稳定性。降低SOFC工作温度(从1000℃到600-800℃)是当前研究的核心方向,而这依赖于高电导率电解质材料的开发。北京中教金源科技有限公司的高温固体氧化物测试平台,支持电解质材料的电导率评价。
光热催化CO₂加氢反应中光热材料的设计原则与最新进展
将CO₂加氢转化为甲醇、甲烷等高值化学品,是实现碳资源化利用的重要方向。光热催化利用光能产生的热效应和光化学效应,在较温和条件下实现高效CO₂转化。北京中教金源科技有限公司的光热催化反应系统,为光热材料开发和机理研究提供专业平台。
光热催化材料的光热转换效率测定方法与标准化建议
光热转换效率是评价光热催化材料性能的核心指标,反映了材料将吸收的光能转化为热能的比例。准确测定光热转换效率,对于材料筛选和机理研究具有重要意义。北京中教金源科技有限公司的光热催化反应系统,支持多种光热转换效率测定方法。
2022-2025@北京中教金源科技有限公司 版权所有 京公安网备11010602007561        京ICP备10039872号

扫码添加客服

服务热线

010-63716865

扫一扫,了解更多