在材料科学、化学合成及电池研发领域，对水、氧敏感的实验操作始终是科研人员面临的核心挑战。手套箱作为一种提供高纯惰性气体环境的封闭操作平台，已成为这些领域不可或缺的基础设备。

工作原理：密闭循环净化系统

手套箱的核心功能在于对O₂、H₂O及有机气体的清除。其工作原理是：箱体内的工作气体在箱体与净化柱（水氧吸附器）之间，在PLC的控制和监视下，通过管道、循环风机等进行密闭循环。工作气体循环经过净化柱时，其所含水分和氧气被吸附掉，然后再返回箱体内。随着循环时间的推移，箱体内工作气体中的水氧含量逐步减少，最终可达到小于1ppm的指标。

净化柱主要由两种材料构成：铜触媒用于吸附氧气，分子筛用于吸附水分。在运行一段时间后会吸附饱和，此时可通过通入工作气体与氢气的混合气体（氢气占5-10%）进行再生，实现重复使用。

结构组成：主箱体与过渡室

手套箱主要由主箱体和过渡室两大部分组成。主箱体前面设有两个手套操作接口和观察窗，允许操作者直接对箱内进行操作，并透过观察窗清晰观察操作过程。

过渡室是连接主箱体与外界的缓冲空间，由内外两个密封门和两个阀门组成。操作人员通过过渡室实现物品的进出，避免反复对主箱体抽真空与充气。具体操作时，需将物品放入过渡舱，关闭外门后反复抽真空与平衡三次，待真空度达标后方可打开内门取出物品。

技术指标与控制精度

现代手套箱系统主要由箱体、机架、过渡舱、气体净化系统、PLC自动控制系统等组成。在标准状况下，即20℃恒温、一个标准大气压、99.999%的惰性气源条件下，水氧指标均可小于1ppm。触摸屏PLC控制系统可实现箱体内气体压力自动控制、气氛自动清洗、净化材料自动再生、系统运行数据自动记录等操作。