光催化固氮合成氨实验装置
光解水固氮反应多采用纳氏试剂显色法进行检测，也可以根据产物浓度差异选择气相色谱检测或者离子色谱检测；推荐荧光分析法，实验在封闭循环系统中进行，在线实时监测产物浓度，全自动测算产量和产率。
光催化固氮合成氨实验装置-技术参数：
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1、实验溶液 |
30ml-80ml |
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2、密封方式 |
卡环法兰 |
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3、密封圈材质 |
石墨复合材料 |
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4、反应器材质 |
316L不锈钢 |
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5、内衬材质 |
聚四氟乙烯 |
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6、光照部件 |
蓝宝石 |
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7、照射方式 |
侧照 |
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8、恒温方式 |
恒温槽（内部探温） |
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9、压力 |
10MPa |
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10、连接色谱 |
3mm卡套直通 |
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11、电极配置 |
铂电极夹、铂电极、饱和甘汞电极 |
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12、光电配件 |
有 |
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13、洗脱功能 |
有 |
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14、气体进取样 |
有 |
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15、液体进取样 |
有 |
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16、真空泵 |
有 |
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17、进取样系统 |
有 |
光催化固氮合成氨实验装置-相关知识
N2光催化转化
N2分子由于氮氮三键相对稳定难以解离，表现为化学反应惰性，且其质子亲和能力很差，使得电子传输和Lewis酸碱反应受阻。此外，N2分子最高占据轨道(HOMO)和最低占据轨道(LUMO)之间存在较大的能隙(10.82eV)，也引起氮气反应困难。图1展示了在半导体光催化的作用下，N2分子被光催化材料捕获进而被还原实现N2→NH3的转化。
光催化固氮的分类
各种半导体光催化固氮体系概述图
五种N2的光催化转化路径
催化剂分为金属氧化物、金属硫化物、氧卤化铋、碳系化合物和其他化合物等几类，各类半导体光催化剂以及光催化固氮合成氨的五种典型的反应路径。
几类半导体光催化体系固氮机理
TiO2 表面固氮并还原成氨的反应机理
硫系金属纳米体系固氮并还原成氨的反应机理
Bi-系纳米体系固氮并还原成氨的反应机理
metal-free碳系化合物催化固氮机理图