光催化气相色谱仪是研究光催化反应（如分解水制氢、CO₂还原等）的核心分析设备，主要用于气体产物的定性和定量分析。以下是其关键原理、功能、应用及选型要点：
分离与检测气体产物
光催化反应（如分解水产氢、CO₂还原）生成的气体（H₂、O₂、CO、CH₄等）需通过气相色谱仪分离和定量。
原理：利用色谱柱中固定相与流动相的相互作用，不同组分因吸附/解吸能力差异实现分离，再通过检测器（如TCD、FID）分析保留时间和峰面积，确定组分浓度。
典型检测限：H₂可达0.5 ppm，CO/CH₄等低至ppm级，满足微量气体分析需求。
自动化与高精度要求
光催化产气量通常为μmol/h级别，要求系统具备：
高气密性：24小时漏氧量<3 μmol，避免空气干扰（如产氧实验）。
抗吸附设计：全玻璃管路避免金属吸附气体，确保数据准确。
自动进样与循环：内置多通阀实现无人值守采样，支持密集取样。
专用检测器组合
TCD（热导检测器）：适用于H₂、O₂、N₂等无机气体。
FID（氢火焰离子化检测器）：检测烃类（CH₄、C₂H₄等），需搭配镍转化炉分析CO/CO₂。
多检测器联用：如TCD+双FID，单次进样完成全组分分析（如H₂、CO、CH₄、C₂H₆等）。
系统集成方案
光源与反应器：氙灯光源模拟太阳光，配合全玻璃反应系统。
在线采样设计：
玻璃多通阀直接连接反应器，减少死体积；
磁驱泵快速循环气体（约5分钟均匀混合）。
变容系统：缓冲储气瓶适应不同产气量，提高检测灵活性。
关键考量因素
检测需求：若需分析含氧物（如甲醇），需选配FID+转化炉；若仅需H₂/O₂，TCD即可满足。
自动化程度：高通量研究优选集成自动进样阀和工作站的光化学系统。
气密性与材质：全玻璃管路+真空密封设计是产氧实验成功的核心。
维护与售后
定期清洗进样口、老化色谱柱（如分子筛柱在线老化功能可减少拆卸）。