本实用新型涉及组合催化合成技术领域，是一种双频超声波微波紫外光组合催化合成仪。
背景技术：
组合催化技术是有机化学领域近来发展起来的新技术，在催化有机化学反应、开拓新的反应通道、提高反应产率等方面显示出了许多优越性。微波技术采用内加热方式，加热速度快，同时有报道称其具有的热效应和非热效应，能降低反应分子的活化能，促进反应的快速发生。超声波技术通过超声波换能器把电能转换成高频机械振动，利用空化和机械作用加速溶质的溶解，在空化泡崩溃时引起能量的巨大集中，从而提高样品溶解、萃取效率和反应产率。紫外催化技术在许多物理或化学反应中具有较大作用，如光催化治理污染、紫外光引发自由基反应等。微波、超声波和紫外光分别用于有机化学反应已有一些报道，它们在催化反应上各有优势，但单一催化方式仍存在不足。常用的微波化学仪器通常采用单一微波催化化学反应，虽已取得较大成功，但仍存在许多不足之处，催化效果常达不到预期且手段较为单一。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种双频超声波紫外光组合催化合成仪，克服了上述技术不足之处，其不但能有效解决现有微波化学仪器催化效果达不到预期且手段较为单一的问题，并且通过提供不同频段的超声波作为催化手段和高压与低压两种反应环境，为组合催化合成领域提供了更加丰富的技术手段。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种双频超声波微波紫外光组合催化合成仪，包括机箱外壳体、微波腔室、微波发生装置、超声波发生装置、紫外灯、摄像头和单片机，在微波腔室外侧固定有机箱外壳体，且微波腔室与机箱外壳体之间有安装腔，在安装腔内固定安装有单片机、微波发生装置、内置磁力搅拌装置，在机箱外壳体上安装有能闭合和开启微波腔室的炉门，在微波腔室内固定安装有紫外灯，在机箱外壳体和微波腔室上有上下相通的两个通孔，一个通孔内固定安装有内端位于微波腔室内的超声波发生装置，另一个通孔内安装有内端位于微波腔室内的波导截止管，在位于另一个通孔外侧的波导截止管上与三口烧瓶配套安装有玻璃三通管，玻璃三通管的另两端分别固定安装有回流冷凝管和恒压滴液漏斗，在恒压滴液漏斗上安装有温度计，在微波腔室内设有与单片机电连接的温度传感器连接口和压力传感器连接口，在机箱外壳体上设有与单片机电连接的彩色触摸控制屏。
进一步的，所述机箱外壳体安装超声波发生装置的通孔外侧覆盖有可开闭的超声波换能器上盖，不同频率的超声波发生装置可以通过打开上盖进行替换。
进一步的，所述微波腔室内设有可拆卸的三口烧瓶用于低压条件反应，温度传感器位于三口烧瓶的第一口内，超声波发生装置包括钛合金探头，钛合金探头位于三口烧瓶的第二口内，波导截止管位于三口烧瓶的第三口内。
进一步的，所述微波腔室内设有可拆卸的反应釜用于高压条件反应，温度传感器连接在反应釜的温度传感器插座上，压力传感器连接在反应釜的压力传感器连接口上。
进一步的，所述微波腔室内设有升降台，在升降台上安装有三口烧瓶/反应釜。
进一步的，所述微波腔室内固定安装有微型电机，在微型电机的转动轴上固定有转动盘，在转动盘的上端面固定有能述微波腔室内设有三口烧瓶/反应釜，三口烧瓶/反应釜内置磁子，微波腔室下方的安装腔内控制磁力搅拌子转动的永久磁铁，在机箱外壳体上设有与电机开关电连接的磁力搅拌开关。
进一步的，所述微波腔室内设置有可拆卸的反应釜用于高压条件反应，反应釜为承压结构，由聚醚醚酮类材料制成，上方设置有测压套管接口，反应釜共有三种规格，容积100ml 规格的反应釜最大工作压力为6MPa，容积250ml规格的反应釜最大工作压力为4MPa，容积 500ml规格的反应釜最大工作压力为2MPa。
进一步的，所述微波发生装置为磁控管；或/和，双频超声波发生装置包括换能器、上变幅杆、下变幅杆、连接法兰、连接插头和钛合金探头；换能器、连接插头、上变幅杆、连接法兰、下变幅杆和钛合金探头自上而下固定安装在一起，换能器和连接插头位于机箱外壳体上方，下变幅杆和钛合金探头位于微波腔室内；或/和，机箱外壳体一侧设有立柱，在立柱上固定安装有十字转接夹，在十字转接夹与回流冷凝管之间固定安装有试管夹。
进一步的，所述微波腔室内设有与单片机电连接的辐照强度传感器。
进一步的，所述微波腔室内设置有与单片机电连接的摄像头，在机箱外壳体外侧设有与单片机电连接的彩色图像观看设备；或/和，机箱外壳体上分别设有辐照强度开关、紫外灯开关、电源开关和开门按钮；或/和，紫外灯上安装有紫外灯罩，或/和，安装腔内安装有风扇。
本实用新型结构合理，使用方便，在每种物理手段只使用1次的情况下，共有50种催化方式，其中有14种主要的单一或同时催化方式，一是只采用微波催化，相当于一个微波催化合成萃取仪；二是只采用超声波催化，相当于一个超声波催化合成萃取仪；三是只采用紫外光催化，相当于一个紫外光催化仪；四是采用微波和超声波催化，相当于一个微波超声波组合催化合成萃取仪；五是采用微波和紫外光催化，相当于一个微波紫外光催化合成仪；六是采用超声波紫外光催化，相当于一个超声波紫外光催化合成仪；七是微波、超声波和紫外光三组合催化合成仪，即一个完整的双频超声波微波紫外光组合合成仪。本实用新型的技术方案能催化完成取代、加成、酯化、烷基化、酰基化、水解、缩合、聚合、环合和氧化等许多类型的有机、药物和生物化学反应及视频、天然气产物和矿物的溶剂萃取等物理过程，达到了预期效果。
附图说明
图1为本实用新型没有加装反应器的结构示意图。
图2为本实用新型实施例1的结构示意图。
图3为本实用新型实施例2的结构示意图。
图中编码分别为：1.机箱外壳体，2.微波腔室，3.彩色触摸屏，4.超声波钛合金探头，5. 温度传感器，6.炉门，7.温度传感器插座，8.摄像头，9.三口烧瓶，10.升降台，11.磁子，12. 磁力搅拌开关，13..辐照强度开关，14.紫外灯开关，15.电源开关，16.开关按钮，17.超声波功率旋钮，18.辐照强度显示，19.紫外光灯罩，20.USB接口，21.彩色监视器，22.波导截止管，23.玻璃三通管，24.衡液漏斗，25.反应釜，26.测压套管。
具体实施方式
如图1至3所示，该双频超声波微波紫外光组合催化合成仪包括机箱外壳体1、微波腔室2、微波发生装置、超声波发生装置、紫外灯、摄像头和单片机，在微波腔室2外侧固定有机箱外壳体1，且微波腔室2与机箱外壳体1之间有安装腔，在安装腔内固定安装有单片机、微波发生装置、内置磁力搅拌装置，在机箱外壳体1上安装有能闭合和开启微波腔室的炉门，在微波腔室2内固定安装有紫外灯，在机箱外壳体1和微波腔室2上有上下相通的两个通孔，一个通孔内固定安装有内端位于微波腔室2内的超声波发生装置4，另一个通孔内安装有内端位于微波腔室内的波导截止管22，在位于另一个通孔外侧的波导截止管22上与三口烧瓶9配套安装有玻璃三通管23，玻璃三通管23的另两端分别固定安装有回流冷凝管和恒压滴液漏斗24，在恒压滴液漏斗24上安装有温度计，在微波腔室2内设有与单片机电连接的温度传感器连接口7和压力传感器连接口，在机箱外壳体上设有与单片机电连接的彩色触摸控制屏3。
本实用新型在每种物理手段只使用1次的情况下，共有50种催化方式，其中有14种主要的单一或同时催化方式(用组合数学得到方法数为(3+3+1)*2＝14)，一是只采用微波催化，相当于一个微波催化合成萃取仪；二是只采用超声波催化，相当于一个超声波催化合成萃取仪；三是只采用紫外光催化，相当于一个紫外光催化仪；四是采用微波和超声波催化，相当于一个微波超声波组合催化合成萃取仪；五是采用微波和紫外光催化，相当于一个微波紫外光催化合成仪；六是采用超声波紫外光催化，相当于一个超声波紫外光催化合成仪；七是微波、超声波和紫外光三组合催化合成仪，即一个完整的双频超声波微波紫外光组合合成仪。每种催化手段均有高压与低压两种反应环境，共14种催化方式。
本实用新型还有其它36种接力催化方式，包括2种手段接力催化有12种方式 (3*2*2＝12)，分别为高压和低压条件下的：微波—超声波、超声波—微波、微波—紫外光、紫外光—微波、超声波—紫外光、紫外光—超声波；3种手段接力催化有12种方式(3*2*2＝12)，分别为高压和低压条件下的：微波—超声波—紫外光、超声波—微波—紫外光、微波—紫外光—超声波、紫外光—微波—超声波、超声波—紫外光—微波、紫外光—超声波—微波；2 种手段同时与第3种手段接力，共12种方式(3*2*2＝6)，分别为高压和低压条件下的：微波/超声波—紫外光、紫外光—微波/超声波、微波/紫外光—超声波、超声波—微波/紫外光、紫外光/超声波—微波、微波—紫外光/超声波。
若考虑到两种不同的超声波频段，则催化手段数目进一步翻倍。
本实用新型的3种物理催化手段若重复使用，可组合成无数种催化方式。所述组合催化就是同时催化、接力催化以及它们的排列组合。
本实用新型的技术方案能催化完成取代、加成、酯化、烷基化、酰基化、水解、缩合、聚合、环合和氧化等许多类型的有机、药物和生物化学反应及视频、天然气产物和矿物的溶剂萃取等物理过程，达到了预期效果。
实施例1：如图1、2所示，所述微波腔体2内设置有三口烧瓶9，温度传感器5位于三口烧瓶9的第一口内，超声波钛合金探头4位于三口烧瓶9的第二口内，波导截止管22位于三口烧瓶9的第三口内。
进一步的，所述微波腔体2内设有升降台10，升降台10上安装三口烧瓶9。
实施例2，如图3所示，与实施例1不同之处在于：所述微波腔体2内拆卸三口烧瓶9，加装水热反应釜25，连接测压套管26，实施例2用于实施例1不使用的情况。
作为实施例1和实施例2的优选方案：所述微波腔体2内超声波钛合金探头4进行替换，工作频率改变。
进一步的，所述微波发生装置为磁控管；或/和，超声波发生装置包括换能器、上变幅杆、下变幅杆、连接法兰、连接插头和钛合金探头；换能器、连接插头、上变幅杆、连接法兰、下变幅杆和钛合金探头自上而下固定安装在一起，换能器和连接插头位于机箱外壳体上方，下变幅杆和钛合金探头4位于微波腔室2内；或/和，机箱外壳体1一侧设有立柱，在立柱上固定安装有十字转接夹，在十字转接夹与回流冷凝管之间固定安装有试管夹。
如图1所示，根据需要，所述微波腔室2内设有与单片机电连接的辐照强度传感器，通过辐照强度显示器18可实时了解微波腔室2内的辐照强度情况。为了便于连接，辐照强度传感器可采取在微波腔室2内设置插座的形式设置。
如图2所示，所述微波腔室2内设置有与单片机电连接的摄像头8，在机箱外壳体外侧设有与单片机电连接的彩色图像观看设备21；或/和，机箱外壳体上分别设有辐照强度开关 13、紫外灯开关14、电源开关15和开门按钮16；或/和，紫外灯上安装有紫外灯罩19，或 /和，安装腔内安装有风扇。
工作原理：打开电源后，单片机通过变压器控制磁控管发射微波，控制换能器由钛合金探头4发射超声波，紫外灯由供电电源和开关独立控制，三者既可独立工作，也可相互配合协同工作。反应区内温度和压力由温度传感器和压力传感器测量返回，并通过单片机加以控制。