面向环境科学与工程、材料科学与工程专业，开设《环境功能材料》《水污染控制工程》《环境化学》等核心课程，光催化降解有机污染物、光解水产氢、CO₂还原是课程核心实验与前沿科研方向。原有实验条件存在关键短板：无专用光纤光谱检测设备，仅配备单台一体式紫外-可见分光光度计，仅能支撑2组学生做简单定性演示实验；传统检测方式需要人工取样、稀释、转移、上机，无法实时追踪光催化动态反应，更不能同步完成光源光谱标定、材料漫反射能带测试、原位降解动力学定量分析等一体化操作，割裂了“光源调控—材料光学表征—催化活性评价”完整实验链条，难以满足12个小组同步开展定量实验的教学需求。
为匹配新工科创新人才培养要求，学院搭建6套独立环境光催化综合实验系统，光纤光谱仪（多通道光纤光谱采集模块）作为整套系统的核心检测载体，与宽波段稳谱氙灯光源、光功率传感器、积分球分光光度计硬件联动，依靠光纤传输光信号的独特优势，实现原位、非接触、多场景光谱采集。每套平台配置1台光纤光谱仪，可同时容纳2组学生操作，6套设备全覆盖12个实验组，光纤光谱仪贯穿实验前光源校准、实验中原位反应监测、实验后材料能带表征全流程，下面结合实操流程详细说明光纤光谱仪的具体使用方法。
本系统配套多通道光纤光谱采集模块（光纤光谱仪），所有功能设计均服务于光催化多场景实操检测，核心参数如下：
| 性能指标 | 参数规格 | 光催化实验用途 |
|---|---|---|
| 检测波长区间 | 200–1100 nm | 覆盖紫外、可见光，适配半导体光催化材料光响应范围 |
| 光谱分辨率 | 0.1 nm（25 μm狭缝） | 精准识别污染物吸收峰偏移、材料吸收边细微变化 |
| 信噪比 | ＞1000:1 | 低浓度污染物光谱检测，抗杂散光干扰 |
| 光纤探头规格 | 1.5m长，芯径600μm浸入式探头 | 直接伸入反应液，原位无扰动光谱采集 |
设备拓展优势：光纤分光接口可灵活切换光路，无需拆装主机，即可完成光源标定、液体原位监测、固体漫反射测试三类实验，原始光谱数据支持导出CSV、TXT格式，对接Origin、MATLAB深度数据分析。
光催化反应效率完全依赖入射光波长、光强与光源稳定性，光纤光谱仪是标准化光源校准核心工具，完整实操步骤：
传统分光光度计需间歇取样，破坏密闭反应体系；光纤光谱仪依靠浸入式光纤实现全程无扰动原位检测，实操流程：
实操优势：光纤长距离传光让光谱主机远离高温反应区，全程不开启反应器，消除取样稀释带来的人为实验误差。
降解实验完成后，切换光纤光路联动积分球分光光度计，完成粉末、薄膜催化剂漫反射光谱测试：
依靠光纤远距离、浸入式传光优势，省去取样、稀释、清洗比色皿多道工序；单台光谱仪切换光路即可完成三类检测，大幅缩减样品重复制备与设备切换工作量。
6套系统独立配置光纤光谱仪，12个实验组可同步开展定量光谱动力学实验，改变过去仅2组定性演示的局限，全员可实操光纤对接、光谱采集、数据拟合完整流程。
以光纤光谱仪采集数据为核心，形成“光纤标定光源→光纤原位监测降解→光纤耦合积分球测能带”完整实操链条，打通光谱信号与光催化性能的内在关联，契合新工科人才培养目标。
光纤预留拓展接口，可搭配量子效率、时间分辨光谱组件升级；高精度光谱采集可用于水中微量抗生素、内分泌干扰物新污染物降解机理研究，支撑环境功能材料研发。
光纤传输光路、多场景灵活切换、原位无扰动采集的独有特性，让光纤光谱仪成为光催化实验系统不可替代的核心检测设备。区别于传统一体式分光光度计，本平台充分发挥光纤光谱仪多元化实操用法：实验前光纤对接光源完成光谱标定，实验中将光纤探头浸入反应液捕捉动态降解光谱，实验后切换光纤光路耦合积分球测试固体催化剂漫反射光谱。
整套实操流程覆盖本科定量教学与基础科研双重需求，补齐传统光催化实验间断取样、设备单一、多维度同步检测缺失的短板，直观展现光纤光谱仪在环境光催化领域一体化、多元化实操应用价值，是光谱检测技术赋能环境工程专业实践教学的典型落地案例。
