手套箱在科研实验中是一种关键设备，广泛应用于多个领域，为实验提供高度可控的无氧、无水、无尘环境，从而保障实验的精确性、可靠性和安全性。

1. 材料科学与化学合成敏感材料的合成与处理：许多材料（如金属有机框架材料MOFs、纳米材料、钙钛矿材料等）对氧气和水分极为敏感，容易在空气中氧化或水解。手套箱通过提供惰性气体环境（如氮气或氩气），有效防止材料降解，确保合成过程的稳定性和材料的纯度。电池材料研究：在锂离子电池、固态电池等能源材料的研究中，手套箱用于制备电极材料、电解液以及电池组装，避免材料与空气中的氧气和水分反应，提高电池性能和安全性。催化剂制备：某些催化剂在合成过程中需要无氧环境，手套箱可提供理想的反应条件，确保催化剂的活性和选择性。2. 生物医学与生命科学细胞与组织培养：在无氧或低氧条件下培养细胞或组织（如肿瘤细胞、干细胞等），手套箱可模拟体内缺氧环境，研究细胞在缺氧条件下的代谢、增殖和分化机制。蛋白质与核酸研究：对于对氧气敏感的蛋白质或核酸样本，手套箱可提供无氧环境，防止样本氧化降解，保障实验结果的准确性。药物研发：在药物合成和筛选过程中，手套箱用于处理对空气敏感的药物中间体或活性成分，确保药物的稳定性和有效性。3. 半导体与电子器件半导体材料制备：在半导体器件的制造过程中，手套箱用于处理对氧气和水分敏感的材料（如有机半导体、二维材料等），防止材料氧化或污染，提高器件性能。柔性电子器件：在柔性电子器件的制备中，手套箱可提供无尘、无氧环境，确保器件的可靠性和稳定性。量子点与纳米器件：手套箱用于量子点、纳米线等纳米材料的合成和器件组装，避免材料在空气中团聚或氧化。4. 能源与环境科学氢能研究：在氢能相关实验中，手套箱用于处理氢气敏感材料（如储氢材料、燃料电池催化剂等），确保实验环境的安全性和材料的稳定性。二氧化碳捕获与转化：在二氧化碳捕获和转化研究中，手套箱用于处理对空气敏感的催化剂或反应体系，提高反应效率和产物选择性。核能材料研究：在核能材料（如核燃料、核废料处理材料）的研究中，手套箱用于处理放射性或敏感材料，保障实验人员的安全。5. 航天与极端环境模拟空间环境模拟：手套箱可用于模拟太空中的低氧、低湿环境，研究材料在极端条件下的性能变化，为航天器材料的研发提供支持。深空探测：在深空探测任务中，手套箱用于处理和分析从其他星球带回的样本，避免样本与地球空气接触导致污染或氧化。6. 安全与防护有毒有害物质处理：在处理有毒、有害或易燃易爆物质时，手套箱可提供隔离环境，保护实验人员安全，同时防止有害物质泄漏到实验室环境中。放射性物质操作：在核物理或放射性同位素研究中，手套箱用于处理放射性物质，减少辐射暴露风险。7. 先进表征与测试原位表征：手套箱可与X射线衍射仪、扫描电子显微镜等表征设备结合，实现材料在惰性气体环境下的原位表征，避免样品在转移过程中被氧化或污染。电化学测试：在电化学测试中，手套箱用于组装和测试电池、电容器等器件，确保测试环境的稳定性和结果的可靠性。