光催化实验的光源和波长选择核心是‌匹配催化剂禁带宽度‌，同时结合实验目标精准控制变量，不同类型光源的适用场景和典型波长差异极大。

紫外光类光源与典型波长

紫外光波长范围100~400nm，光子能量高，专门适配TiO₂、ZnO等宽禁带半导体（Eg＞3.0eV），是传统光催化降解实验的主流选择。

• ‌低压汞灯‌：核心发射波长‌253.7nm‌，单色性强，光输出稳定，多用于基础光催化污染物降解、消毒灭菌实验。

• ‌中/高压汞灯‌：输出多段特征紫外波长，主波长集中在254nm、313nm、365nm，光强远高于低压汞灯，适配光催化产氢、CO₂还原等高能量需求的反应。

• ‌UV LED‌：可定制365nm、385nm、395nm等特定紫外波长，能耗低、发热少，适合小型化、长时间连续运行的光催化实验场景。

可见光类光源与典型波长

可见光波长范围400~760nm，更贴近实际太阳光利用场景，适配g-C₃N₄、BiVO₄、MOFs等窄禁带催化剂（Eg＜2.8eV）。

• ‌全光谱氙灯‌：覆盖紫外-可见-近红外全波段，搭配截止滤光片可精准截取λ＞420nm、λ＞450nm等可见光区间，是目前可见光催化实验的主流标准光源，光强稳定、光谱连续可调。

• ‌单色可见光LED‌：可输出420nm（蓝光）、450nm（蓝光）、520nm（绿光）、620nm（红光）等单一窄带波长，能量集中，专门用于精准研究催化剂对特定波长的响应规律，计算表观量子产率。

• ‌卤素灯‌：发射可见光+近红外波段，搭配红外滤光片去除热效应，多用于低成本的染料脱色、光催化水处理验证实验。

 标准模拟类光源与典型波长

• ‌太阳光模拟器‌：严格匹配AM 1.5G标准太阳光谱，波长覆盖280~1100nm，复刻真实太阳光的能量分布，用于评估催化剂的实际太阳能利用效率，对比实验室条件与户外真实工况下的催化性能差异。

• ‌脉冲激光光源‌：典型波长如Nd:YAG激光266nm、532nm，单色性和相干性强，仅用于瞬态光谱研究，分析光生载流子的迁移动力学过程，常规催化实验很少使用。

 选型核心原则

• 催化剂禁带宽度＞3.0eV，优先选紫外光源，直接用254nm、365nm特征波长激发，避免多余波段干扰。

• 研究催化剂波长响应规律，优先选单色LED，逐个测试不同波长下的催化活性，精准确定最佳响应波段。

• 模拟实际工程应用场景，直接选用AM 1.5G太阳光模拟器，输出结果可直接对标户外真实工况。

• 高强度紫外光源必须配套循环水冷系统，避免大量热辐射导致反应体系过热，改变反应动力学参数。