一种双工位光催化有机合成反应装置的制作方法

本技术是一种双工位光催化有机合成反应装置。

背景技术：

1、光催化的原理是利用光来激发二氧化钛等化合物半导体，利用它们产生的电子和空穴来参加氧化—还原反应。当能量大于或等于能隙的光照射到半导体纳米粒子上时，其价带中的电子将被激发跃迁到导带，在价带上留下相对稳定的空穴，从而形成电子—空穴对。由于纳米材料中存在大量的缺陷和悬键，这些缺陷和悬键能俘获电子或空穴并阻止电子和空穴的重新复合。这些被俘获的电子和空穴分别扩散到微粒的表面，从而产生了强烈的氧化还原势。

2、光催化有机合成开辟了一条新的合成路线。光催化有机合成反应通常在常温,常压下进行,易操作,不仅可以在温和条件下实现以往需要苛刻反应条件的合成,而且能够有效减少副反应的发生,控制反应进行的程度，在绿色环保的同时,提升反应的安全性和可控性。

3、因此,光催化作为一种绿色合成手段,在有机合成中的应用越来越受到人们的重视,并已在脂肪烃,芳烃,醇,胺等的氧化反应,二氧化碳,硝基芳烃等的还原反应,michael加成,环加成等反应,以及烃类,羰基化合物,胺的烷基化反应等有机合成反应中取得了丰富的成果,尤其是近年来取得了重要进展。毫无疑问,光催化的发展将会引领我们发现更多有用的反应。不过目前光催化有机合成实现规模化应用的还比较少,因此还需要在光催化有机合成方面进行大量的试验。

4、由于光催化有机合成反应中设计的影响因素较多，因此，需进行大规模反应条件筛选以优化反应条件，如：溶剂类型、光催化剂用量、催化剂(同一系列)、添加剂(酸或碱)、底物用量、底物种类(反应底物拓展)等。上述反应条件的改变仅局限于反应瓶中添加的物质，对于外部反应条件并无特别需求。因此，光催化有机合成的反应装置必须保证外部条件的一致性。

5、目前，光催化有机合成反应的外部条件指搅拌速度、反应温度、反应压力、反应气氛以及光源的波长和光功率密度。

6、因此需要设计一款能同时控制上述变量的光催化有机合成装置，对此，本实用新型将提出一种新型光催化有机合成装置。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、本实用新型的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种双工位光催化有机合成反应装置。

2、一种双工位光催化有机合成反应装置，包括两个通用模组和底座，所述的通用模组包括反应单元、辐照单元和搅拌单元。

3、底座包括底座外壳和两个用于安装通用模组的安装工位，安装工位呈圆孔状，位于底座外壳的上表面，安装工位包括4pin公座和安装孔，4pin公座包括调节光功率和搅拌电机转速的电路板，4pin公座位于安装孔内部下方，用于控制每个工位中的灯珠光功率与搅拌机电机转速保持一致。

4、搅拌单元包括搅拌外壳、位于底部的4pin母座和位于顶部的2pin公座，引流壳位于搅拌外壳内部中段，搅拌电机位于引流壳中，搅拌电机上方设有磁铁，引流壳下方装有用于散热的风扇。

5、搅拌单元通过连接4pin母座和4pin公座安装在底座上，2pin插头一根导线用于供电，一根导线接地，搅拌单元通过此插头与辐照单元连接。

6、4pin插座还具有两根导线，一根用于监测一共用于控制转速，搅拌单元通过此插座与底座相连，工作时电机顶部得磁铁带动反应单元中的磁子旋转进行搅拌。

7、第一反应管为具有温控系统和气密性的反应管，第二反应管为不具有温控系统，但具有气密性的反应管。

8、辐照单元包括辐照外壳、灯珠支架、灯珠、散热器和位于底部的2pin母座，辐照外壳上表面设有圆形孔，圆形孔内设有螺纹，灯珠支架为无盖空心圆柱体，上端表面设有螺纹，与辐照外壳螺纹连接，位于辐照外壳内部，灯珠支架周围表面装有散热器，灯珠位于散热器中心位置。

9、辐照单元通过连接2pin公座和2pin母座与搅拌单元相连，光源的数量为 2或4个，每个灯珠的功率为3w或5w，并且照射时，均匀照射在反应管四周，保证每个反应单元中的波长保持一致，光源波长可在365nm-780nm中选择，或者全光谱光源，色温为6000k，罩设在可反应单元的光源的光功率密度保持一致。

10、反应单元包括具有气密性和控温系统的反应管、调节气氛的控制器、不具有控温系统但具有气密性的反应管，反应单元插在辐照单元的灯珠支架中，实验时可根据需要选择一种反应管进行试验。

11、为了能够实现多组对比实验，底座上包括用于连接其他同型号双工位底座的插孔，形成偶数个器材同时进行平行试验，并且最多实现三个装置并联进行平行试验，其中连接电源的为主控制底座，控制所有工位的单元。

12、由于单种规格的反应管不能适用于所有情况，因此反应单元中第一反应管包括50ml和100ml的规格，第二反应管包括10ml、50m和100ml的规格，其中50ml为标准规格。

13、为了给灯组供电，同时向底座传递信息，搅拌单元包括2pin公座，2pin 公座包括一块电路板，电路板包括通信模块、信号放大模块和led驱动模块。

14、由于需要对搅拌机的转速进行控制，因此搅拌单元包括4pin母座，4pin 母座包括一块电路板，电路板包括电源模块。

15、为了实时观察装置内反应要素的实际情况一边及时调整，底座包括显示实验中所需要参数的tft显示屏。

16、为了更方便的监管反应装置的数据，底座与一种智慧屏远程连接，所有检测数据都可在该智慧屏中显示。

17、为了方便调整搅拌机的转速和灯珠的光功率，底座上包括控制光功率和搅拌电机转速的旋钮和电源开关。

18、有益效果：

19、本实用新型是一种双工位光催化有机合成反应装置，其中包括反应单元、辐照单元、搅拌单元和底座，反应单元中的反应管具有温控系统，在需要的时候可以选用这种反应管进行试验，并且还存在气氛控制器，辐照单元中选择同样规格的光源，最大程度地保证两个工位内的光功率和波长一致。

20、底座中装有控制电路，可以控制光功率和搅拌电机转速，以上这些可实现影响光催化反应中所有因素保持一致，同时底座之间可以连接，可以进行多工位的平行试验，更加灵活方便。

21、同时，反应单元与辐照单元的连接结构简单方便拆卸，辐照单元通过2pin 插头与搅拌单元相连，也便于拆卸，更换其中元件更加方便，成本更加低廉，每个工位的单元都是通的，并且可快速拆卸。

22、双工位的设计可以直接进行平行对比试验，而不需要在额外控制外部因素保持一致，可以更有效率的进行试验，得出想要的结果，并且比起临时控制，此装置可以使试验中出变量以外的影响因素完全相同，缩小了实验误差，提高了准确性。

23、并且本装置还可以多个并联，做多可以同时进行6个试验，不仅满足了数量少的对比实验，也满足了数量多的对比实验，解决了工位少的对比实验装置不能满足测试因素多的问题，还解决的工位多的装置笨重不方便的问题，极大地增强了其适用性，同时易于拆卸，使用方便。

技术特征：

1.一种双工位光催化有机合成反应装置，包括主体，其特征在于，主体包括两个通用模组和底座，所述的通用模组包括反应单元、辐照单元和搅拌单元；

2.根据权利要求1所述的一种双工位光催化有机合成反应装置，其特征在于，底座上包括用于连接其他同型号双工位底座的插孔，形成偶数个器材同时进行平行试验。

3.根据权利要求1所述的一种双工位光催化有机合成反应装置，其特征在于，反应单元中第一反应管包括50ml和100ml的规格，第二反应管包括10ml、50m和100ml的规格，其中50ml为标准规格。

4.根据权利要求1所述的一种双工位光催化有机合成反应装置，其特征在于，搅拌单元包括2pin公座，所述的2pin公座包括一块电路板，所述的电路板包括通信模块、信号放大模块和led驱动模块。

5.根据权利要求1所述的一种双工位光催化有机合成反应装置，其特征在于，搅拌单元包括4pin母座，所述的4pin母座包括一块电路板，所述的电路板包括电源模块。

6.根据权利要求1所述的一种双工位光催化有机合成反应装置，其特征在于，底座包括显示实验中所需要参数的tft显示屏。

7.根据权利要求1所述的一种双工位光催化有机合成反应装置，其特征在于，所述的底座与一种智慧屏远程连接。

8.根据权利要求1所述的一种双工位光催化有机合成反应装置，其特征在于，所述的底座上包括控制光功率和搅拌电机转速的旋钮和电源开关。

技术总结
本技术公开了一种双工位光催化有机合成反应装置，包括反应单元、辐照单元、搅拌单元和底座；反应单元包括第一反应管、调节气氛的控制器、第二反应管，反应单元插在辐照单元中；辐照单元包括用于照射的灯珠和装有2PIN插座位于辐照单元底部的电路板，辐照单元中心设有一个通孔，通过2PIN插座与搅拌单元相连，可实现影响光催化反应中所有因素保持一致，同时底座之间可以连接，可以进行多工位的平行试验，更加灵活方便。

技术研发人员：刘彬,张铁锐,顾春鹏,王聪义,何永康,陈锋,王东,杨磊
受保护的技术使用者：泊菲莱（镇江）智能设备有限公司
技术研发日：20220811
技术公布日：2024/1/12