一种电反应仪的制作方法

1.本实用新型涉及一种电反应仪，尤其涉及一种模块化、适用范围广的电反应仪。


背景技术：

2.电催化合成化学作为一个新兴的领域，其廉价、安全、可持续反应的特点，使得其在工业大宗化学商品的绿色合成上具有极大的应用前景，但因其仪器开发瓶颈而限制了它的广泛应用，因此电化学的应用还依赖于仪器的开发。目前国外市场仅有一家公司研发了一款平行电反应器而国内并没有，现有的仪器仍然有很多缺陷。
3.即目前而言，电化学仪器还存在以下问题：
4.①
、国内目前没有统一模块化的仪器，很多实验室仪器都不同，造成实验重复性差；
5.②
、仪器主要依赖进口，造成成本很高；
6.③
、现有进口仪器只能匹配专用的反应瓶和电极等配件；
7.④
、现有仪器电极过大，不易推广使用；
8.⑤
、国内市售恒电位仪体积很大，一般一次只能开一个反应，造成科研人员实验进度缓慢。
9.所以有必要提出一种模块化、适用范围广的电反应仪。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的在于改善电反应仪适用范围小的问题。
11.为实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式提供一种电反应仪。
12.上述的电反应仪包括
13.底座；
14.平行装置，设置于所述底座上，所述平行装置具有卡槽，所述卡槽具有第一电连接结构；
15.反应装置，匹配所述卡槽设置，所述反应装置具有电极片、电极夹及与第一电连接结构匹配的第二电连接结构，所述电极片可拆卸地被所述电极夹所夹持，所述电极片经由所述电极夹通过第二电连接结构与所述第一电连接结构电连接；以及
16.控制装置，设置于所述底座内，所述控制装置电连接所述第一电连接结构，进而控制电连接于所述第一电连接结构的所述电极片的电流或电压。
17.作为可选的技术方案，所述第一电连接结构为触点结构，所述第二电连接结构为金属片。
18.作为可选的技术方案，所述反应装置还包括顶盖及反应瓶，所述顶盖的形状匹配于所述卡槽，所述金属片设置于所述顶盖的侧面，所述电极片及所述电极夹设置于所述反应瓶内。
19.作为可选的技术方案，所述平行装置具有多个卡槽。
20.作为可选的技术方案，所述平行装置具有6个卡槽，所述6个卡槽环绕设置于所述平行装置的侧壁，所述卡槽为弧形结构。
21.作为可选的技术方案，所述控制装置包括6个恒电位电路，所述6个恒电位电路并联地电连接至所述6个卡槽。
22.作为可选的技术方案，所述控制装置还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏倾斜设置于所述底座上，所述触摸显示屏通讯连接所述恒电位电路。
23.作为可选的技术方案，所述恒电位电路为三电极体系，所述三电极体系包括数模转换器及反相器，所述数模转换器切换恒流模式或者恒压模式，所述反相器维持电流或者电压的恒定。
24.作为可选的技术方案，于恒流模式，所述反应装置具有两个电极片，分别对接所述三电极体系中工作电极、对电极；于恒压模式，所述反应装置具有三个电极片，分别对接所述三电极体系中工作电极、对电极及参比电极。
25.作为可选的技术方案，所述底座内还具有搅拌装置。
26.与现有技术相比，本实用新型中的电反应仪的电极片可拆卸地被电极夹所夹持，电极片可根据实际反应的需求搭配不同的电极片，可适用于各种实验，电极片可以选择市售的电极片，而用电极夹夹持贵金属电极，均可大大降低电极成本；卡槽、反应装置的尺寸做标准化设计，有利于其模块化设计，避免实验重复性问题；仪器整体轻便，利于缩减空间，并且所有导线均在内侧，利于安全使用。另外，将每个反应装置设置为独立控制，可进一步地提高化学研究者的工作效率，缩短反应优化时间；控制设置面板化操作，更为简单、方便。
附图说明
27.图1是本实用新型电反应仪的示意图。
具体实施方式
28.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施方式及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
29.下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
31.图1是本实用新型电反应仪的示意图，请参照图1。
32.电反应仪1包括底座2、平行装置3、反应装置4及控制装置（未示出）。
33.底座2内具有搅拌装置，实现电反应仪1的搅拌功能，例如为磁力搅拌装置，具体反应时，通过与反应液中磁子的配合实现搅拌。
34.平行装置3设置于底座2上，平行装置3具有卡槽31，卡槽31具有第一电连接结构32。
35.反应装置4匹配卡槽31设置，反应装置4具有电极片41、电极夹42、与第一电连接结构32匹配的第二电连接结构（未示出）、顶盖43及反应瓶44，于本实施例中，第一电连接结构32为触点结构，第二电连接结构为金属片。顶盖43的形状匹配于卡槽31，金属片设置于顶盖43的侧面，电极片41及电极夹42设置于反应瓶44内，实验时，反应液也容置于反应瓶44，与电极片41接触。在这里，可将卡槽31、反应装置4的尺寸做标准化设计，有利于其模块化设计，避免实验重复性问题。
36.电极片41可拆卸地被电极夹42所夹持，如此，电极片41可根据实际反应的需求搭配不同的电极片41，可适用于各种实验，电极片41可以选择市售的电极片，而用电极夹夹持贵金属电极，均可大大降低电极成本。
37.电极片41经由电极夹42通过第二电连接结构与第一电连接结构32电连接，如此，电极片41可电连接至平行装置3。
38.控制装置设置于底座2内，控制装置电连接第一电连接结构32，进而控制电连接于第一电连接结构32的电极片41的电流或电压。将控制装置集成在底座内，控制装置与平行装置3之间进行内部走线，将可使得仪器整体轻便，利于缩减空间，并且所有导线均在内侧，利于安全使用。经由第一电连接结构32将电流或者电压提供至电极片41上，使得电极片41与反应瓶44中的反应液电学接触，从而触发化学反应。
39.为提高实验效率，电反应仪1可进行多个反应，具体地，平行装置3具有多个卡槽31。例如，如图1所示，平行装置3具有6个卡槽31，6个卡槽环绕设置于平行装置3的侧壁，卡槽31为弧形结构。
40.而为进一步地提高化学研究者的工作效率，缩短反应优化时间，优选将每个反应装置设置为独立控制，互不干扰，详细而言，控制装置包括6个恒电位电路，6个恒电位电路并联地电连接至6个卡槽31。
41.于本实施例中，恒电位电路为电化学中常见的三电极体系，三电极体系包括数模转换器及反相器，数模转换器用于切换恒流模式或者恒压模式，反相器用于维持电流或者电压的恒定。于恒流模式，反应装置4具有两个电极片，分别对接所述三电极体系中工作电极、对电极，如图1所示；于恒压模式，反应装置4具有三个电极片，分别对接三电极体系中工作电极、对电极及参比电极。
42.这样设置的原因在于，电化学反应中，随着电极反应的进行，电极表面反应物浓度会不断减少，生成物浓度不断增加，电极电位以及电流将偏离最初设定值，为了保持设定的电流或电位保持一定，需要借助恒电位电路来实现。具体通过数模转换器来实现电流和电压的自由切换，如此，可适用不同反应的恒压或者恒流的需求，而反相器的功能主要是通过内部的运算放大器实现精准的保持电位和电流的恒定，从而保证反应顺利进行。如果是平行六位电反应仪时，则需要六个一样的恒电位电路彼此并联，互不干扰，每条电路可以单独设定电流及电压值，实现平行六位电反应的运行，即通过相互并联的6个电控模块实现6个
反应装置4的独立控制。
43.为简易、方便操作，控制装置还包括触摸显示屏5，触摸显示屏5倾斜设置于底座2上，触摸显示屏5通讯连接恒电位电路。通过触摸显示屏5上的按键实现恒压或者恒流模式的选择，进而也可控制选择不同的电压值或者电流值，电压值最大输出30v，电流值最大输出100ma。于本实施例中，选择的是触摸显示屏5，当然，于其他实施例中，也可选择物理按键式的操作界面，端视使用需求而定。
44.综上所述，本实用新型中的电反应仪的电极片可拆卸地被电极夹所夹持，电极片可根据实际反应的需求搭配不同的电极片，可适用于各种实验，电极片可以选择市售的电极片，而用电极夹夹持贵金属电极，均可大大降低电极成本；卡槽、反应装置的尺寸做标准化设计，有利于其模块化设计，避免实验重复性问题；仪器整体轻便，利于缩减空间，并且所有导线均在内侧，利于安全使用。另外，将每个反应装置设置为独立控制，可进一步地提高化学研究者的工作效率，缩短反应优化时间；控制设置面板化操作，更为简单、方便。
45.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
46.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。