气相光催化CO₂还原通常在含有催化剂床层的反应釜中进行，光源需透过光学窗口照射催化剂表面。窗口材料的透光率、耐压性和化学稳定性直接影响光照效率和实验安全性。北京中教金源科技有限公司的光催化反应釜，可根据反应条件选配不同材质的光学窗口。

1. 石英窗口（熔融石英）

石英窗口是最常用的光学窗口材料，在紫外-可见-近红外区（190-2500nm）透光率>90%。其优点是透光范围宽、价格适中、热膨胀系数低；缺点是机械强度较低（抗弯强度约50MPa），不适合高压（>5MPa）应用。石英窗口适用于常压至中压（<3MPa）的气相CO₂还原实验。在长期使用中，我们观察到石英窗口表面在强紫外照射下会发生“日晒效应”，透光率逐渐下降，建议每2000小时检查一次窗口透过率。

2. 蓝宝石窗口（Al₂O₃）

蓝宝石窗口在紫外-可见-近红外区（200-5000nm）透光率约85-90%，略低于石英，但其机械强度极高（抗弯强度约400MPa），可耐受>20MPa的压力。蓝宝石还具有良好的耐化学腐蚀性和耐高温性（熔点2040℃）。对于需要高压（>5MPa）或高温（>200℃）的气相CO₂还原实验，蓝宝石窗口是更可靠的选择。其价格约为石英窗口的5-10倍。

3. 氟化钙窗口（CaF₂）

氟化钙窗口在紫外-近红外区（200-8000nm）透光率>90%，且具有极低的折射率和色散，适合需要精确光谱透过的应用。但其机械强度低（易脆裂）、不耐高温（>300℃会分解），且在水中溶解度较高（0.015g/L）。氟化钙窗口仅适用于常压、低温（<150℃）且无水的反应体系。

4. 窗口维护与透光率监测

窗口表面污染是透光率下降的主要原因。建议定期（每月）用无水乙醇和擦镜纸清洁窗口内表面，避免催化剂粉尘附着。对于长期实验，建议在光源和窗口之间设置一个光学元件（如石英片），用于监控光源输出光强的变化，以区分光源衰减和窗口污染。每次实验前，建议使用光功率计在窗口内侧（即反应器内部位置）测量实际光强。