检测项目

光催化降解效率：评估材料在光照下对目标污染物（如染料、苯酚）的分解去除能力。

表观量子产率：衡量光催化反应中光子利用效率的关键参数，反映光生载流子的分离与利用情况。

产氢/产氧速率：评价材料在光催化分解水制氢或制氧反应中的活性，通常以单位时间单位催化剂产生的气体体积表示。

矿化度：检测污染物被光催化氧化最终转化为二氧化碳和水等无机物的程度。

反应动力学常数：通过拟合反应数据（如准一级动力学模型）获得，用于量化反应速率。

稳定性与循环使用性能：考察催化剂在多次重复使用后，其活性与结构是否保持稳定。

光谱响应范围：确定材料能有效吸收并利用的光波长范围，如紫外、可见或全光谱。

自由基捕获与鉴定：通过捕获剂实验鉴定光催化过程中起主要作用的活性物种，如·OH、·O2-等。

抗菌性能：评估材料在光照下对细菌、病毒等微生物的杀灭或抑制效果。

表面亲疏水性：测量材料表面与水的接触角，分析其对反应物吸附和界面反应的影响。

检测范围

有机染料污染物：如亚甲基蓝、罗丹明B、甲基橙等，常用于评估降解性能的模型污染物。

难降解有机废水：包括酚类、抗生素、农药、表面活性剂等实际或模拟废水体系。

气相污染物：如甲醛、甲苯、氮氧化物（NOx）等在空气中的光催化净化。

光催化分解水：包括纯水分解制氢、醇水溶液重整制氢以及光催化全分解水制氢和氧。

二氧化碳还原：将CO2光催化转化为甲烷、甲醇、一氧化碳等碳基燃料或化学品。

抗菌与自清洁材料：涂覆有光催化剂的瓷砖、玻璃、纺织品等产品的性能测试。

工业催化剂样品：各类粉体、薄膜、纤维状或整体式光催化材料的实验室及中试样品。

环境水体修复：针对受污染的地表水、地下水进行模拟或实际的光催化修复评估。

新型能源材料：如钙钛矿材料、共价有机框架（COFs）、金属有机框架（MOFs）等的光催化性能探索。

医用生物材料：具有光催化抗菌、肿瘤治疗等功能的生物医用材料的体外性能测试。

检测方法

紫外-可见分光光度法：通过测量反应前后污染物特征吸收峰强度的变化来计算降解率。

气相色谱法：用于定量分析光催化产氢、产氧或二氧化碳还原产物中的气体组分及含量。

高效液相色谱法：分离和定量分析降解过程中产生的中间产物以及最终矿化情况。

总有机碳分析：直接测定溶液体系中的总有机碳含量变化，准确评价矿化程度。

电子自旋共振波谱法：利用自旋捕获技术直接检测和鉴定光催化过程中产生的自由基物种。

电化学阻抗谱与光电流测试：评估光生载流子的分离效率、迁移能力及界面电荷转移电阻。

荧光探针法：使用特定荧光探针（如TA、DPBF）间接检测·OH、·O2-等活性物种的产量。

国际标准ISO 10676:2010：关于水溶液中有机化合物降解的光催化活性测试标准方法。

国际标准ISO 10678:2010：关于精细陶瓷表面光催化活性测定（亚甲基蓝降解法）的标准。

菌落计数法：通过对比光照前后培养基上的菌落数量，定量评价材料的抗菌性能。

检测仪器设备

光催化反应系统：核心设备，通常包括光源、反应器、温控和搅拌装置，提供可控的反应环境。

氙灯光源系统：模拟太阳光谱，配备AM 1.5G滤光片，用于全光谱或可见光催化实验。

紫外-可见分光光度计：用于实时监测溶液中污染物浓度变化及材料的光吸收特性。

气相色谱仪：配备热导检测器或氢火焰离子化检测器，用于精确分析反应产生的气体产物。

高效液相色谱仪：配备紫外或质谱检测器，用于分析降解中间体和产物。

总有机碳分析仪：精确测定水样中的总有机碳和无机碳含量，计算矿化率。

电化学工作站：用于进行莫特-肖特基曲线、光电流响应、阻抗谱等光电化学测试。

电子自旋共振波谱仪：用于直接捕获和鉴定光催化过程中产生的顺磁性活性自由基物种。

积分球附件：与紫外可见分光光度计联用，测量粉末或薄膜样品的漫反射光谱，计算带隙。

恒温磁力搅拌器：确保反应过程中催化剂与反应物充分混合及体系温度恒定。