标准和定制电解池

用于无隔膜气相电解的蛇形流场气体扩散光电化学池

货号 : PL-DJ39

价格根据规格和定制情况变动

反应室材质: 优质 PTFE（聚四氟乙烯）
光学窗口类型: 光学级石英（紫外-可见光透射）
流场设计: 蛇形流道（1.0 mm 宽度/深度）

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产品概述

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这款气体扩散光电化学池是一种高度专业化的实验室装置，旨在促进高效的光电解和气相催化反应。在传统的液相光电化学装置中，气态反应物受限于低溶解度和缓慢的扩散动力学，这严重限制了整体电流密度和反应速率。通过将气体扩散电极技术与透光光学窗口直接集成，该系统允许气体反应物直接供给至电极背面，确保高通量的反应物传输并优化三相边界相互作用。

该系统专为可持续能源、环境化学和绿色技术领域的高级研究应用而设计。使用该设备的典型行业包括学术研究实验室、工业研发中心和太阳能燃料开发设施。无隔膜电池配置简化了化学路径，并针对不需要阳极和阴极室物理分离的操作进行了优化，在保持高电化学性能的同时降低了实验复杂性。

该电池由优质氟聚合物组件制成，在严苛的操作环境下提供卓越的可靠性。坚固的设计保证了绝对的化学惰性、高热稳定性，以及在长时间暴露于侵蚀性电解液、浓酸和强光辐射下的无泄漏性能。研究人员可以自信地执行长期稳定性测试，因为装置的结构完整性可防止污染并确保高度可重复的实验数据。

主要特点

蛇形气流通道设计：该电池在气侧背板上设有精密加工的蛇形流场，优化了气态反应物在气体扩散电极活性表面的分布。这种连续通道几何结构防止了优先通道效应，最小化了活性区域上的压降，并确保气体向催化剂层的均匀传质，从而产生高度稳定的反应速率。
直接光照能力：该装置配备了一个直接位于气体扩散电极前方的高纯度光学石英窗口，允许催化剂表面不受阻碍地接受光照。该窗口在紫外、可见光和近红外光谱范围内提供优异的光透过率，能够在模拟或自然太阳辐射下对半导体催化剂层进行准确的光激发。
耐腐蚀氟聚合物结构：主腔体由优质聚四氟乙烯（PTFE）加工而成，具有对酸性、碱性和有机电解液溶液的通用化学兼容性。这种材料选择可防止杂质浸出到电解液中，消除背景电化学电流，并承受连续的化学暴露而不会发生物理降解或应力开裂。
无隔膜单腔室几何结构：该装置专为无隔膜电池设计，将电化学路径集成在单个腔室内，与双腔室H型电池相比，显著降低了内部欧姆电阻。这种结构布局简化了电池组装，减少了流体连接，非常适合产品分离在下游处理或产品交叉污染不是关键限制条件的气体扩散反应。
高性能压缩密封：组件利用坚固的机械压缩系统，由不锈钢拉板和高级氟碳化合物或全氟弹性体垫圈固定。这种布局确保了气体扩散电极和石英窗口界面上的压力分布均匀，即使在正气体背压下也能消除气体泄漏或电解液旁路的风险。
优化的电流收集接口：该电池包括一个由高纯度钛或镀金铜制成的低电阻电流收集器，确保将稳定的无噪声电流从活性催化剂区域传输到外部恒电位仪。接触几何结构经过工程设计，以最小化欧姆接触电阻，同时保护收集网免受电化学腐蚀。
模块化且适应性强的架构：该装置的设计允许快速更换组件和定制，使研究人员能够调整内部腔室体积，集成不同厚度的气体扩散电极，或根据实验的具体光谱要求替换具有替代材料的光学窗口。

应用

应用	描述	主要优势
光电化学 CO2 还原	在模拟太阳光下，使用气体扩散光电极将气态二氧化碳原料转化为一氧化碳、甲烷或乙烯。	绕过了水溶液电解液中溶解二氧化碳的传质限制，能够在商业级电流密度下实现高速率还原。
光辅助固氮	在环境操作温度下，使用气体扩散光催化剂界面直接将氮气还原为氨。	增强三相边界接触，允许惰性氮分子在光活性催化剂位点稳定地吸附和活化。
太阳能燃料装置原型设计	评估沉积在透气基底上的新型半导体材料的太阳能-化学转化效率。	提供标准化、高度可重复的光学和流体几何结构，用于精确比较催化剂活性和稳定性。
气相光化学 VOC 去除	利用紫外活化光催化剂分解工业废气或工艺气流中的挥发性有机化合物。	蛇形通道设计最大化了气态污染物与光活性催化剂表面之间的停留时间和相互作用。
光电催化水蒸气分解	在加湿气流下操作电池，生成绿色氢气和氧气，而无需完全依赖液体浸没。	减少气泡附着在电极表面，防止光学阴影和局部传质阻塞。
气体扩散电极催化剂筛选	在受控光照和气流下，快速测试各种催化剂油墨、粘合剂负载和气体扩散层配置。	快速的机械拆卸促进了快速样品更换，加速了高通量材料发现流程。

技术规格

参数	PL-DJ39 规格
型号	PL-DJ39
电池配置	无隔膜气体扩散光电化学池
腔体材料	高纯度 PTFE（聚四氟乙烯）
光学窗口材料	合成石英（高紫外-可见光透过率）
光学窗口直径	30 mm（有效孔径：20 mm）
活性电极尺寸	20 mm × 20 mm（4.0 cm² 活性面积）
气流场设计	单蛇形通道图案
通道尺寸	宽度：1.0 mm，深度：1.0 mm，脊宽：1.0 mm
入口/出口端口连接器	1/8 英寸 NPT 不锈钢或 PTFE 接头
集流体材料	钛箔 / 网格（可选镀金铜）
腔体液体体积	15 mL（可通过选装 PTFE 插件调节）
垫圈密封	标准 Viton（FKM）（可选全氟弹性体 / FFKM）
最高工作温度	120°C
最大气体工作压力	0.2 MPa (2 bar)

为什么选择此产品

超精密 CNC 制造：我们的电池使用最先进的 CNC 工具直接由实心 PTFE 块加工而成，消除了模制或 3D 打印氟聚合物替代品中常见的微观结构缺陷、应力线和微孔。
优化的流体动力学流型：蛇形流场几何结构经过工程设计，可确保整个 GDE 表面上的气体浓度和压力梯度均匀，最小化停滞区域并提供可靠的动力学测量。
通用化学和热耐久性：选择优质 PTFE 和合成石英确保电池可以在宽温度范围内与高腐蚀性介质（如浓 KOH、硫酸或有机溶剂）一起操作，而不会失去结构或光学完整性。
无缝实验集成：凭借标准化的端口螺纹、集流体和光学窗口尺寸，该电池可轻松集成到标准实验室气路、恒电位仪、太阳能模拟器和在线气相色谱系统中。
定制工程和可扩展性：凭借我们端到端的定制加工能力，我们可以调整电池的物理配置、流道几何结构或窗口孔径尺寸，以适应您独特的测试协议或规模化研究要求。

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