[發明專利]一種多試管攪拌-旋轉式光化學反應的方法與裝置

無效

• 申請號: 201010293017.2
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN101947426A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 孔令申;孔令仁;孔麗萍
• 申請（專利權）人: 南京胥江機電廠
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12;B01J19/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及一種光化學反應的方法和裝置。尤其是用于研究和實驗的多試管攪拌-旋轉式光化學反應的方法和裝置。?

背景技術

光化學是研究光與物質互相作用所引起的永久性化學變化的化學分支學科，光化學涉及的波長范圍為100～1000nm。早期研究主要是光化學合成，例如用氧氣合成臭氧，用蒽合成二蒽等，至今在有機化學品合成方面仍被廣泛應用。20世紀60年代后，光化學已從一種特殊的合成化學發展到機制化學（Mechanistic?photochemistry）研究階段，從而對了解光化學發生的途徑，化學變化的本質和規律起了很大的促進。?

光化學反應是污染物在環境中變化的重要途徑。太陽光能照射到地球的每個角落，環境中的大部分有機污染物和部分無機污染物在日光、空氣、水、各種天然光催化劑、光敏化劑的作用下會發生直接光解或間接光解，生成的產物有些無毒，有些毒性更大，對環境和生態產生影響。因此，自20世紀70年代開始，環境光化學就成為最熱門的環境學科之一。?

依靠日光為光源研究某種化合物的光化學行為比較困難，因為光強會受到氣候、云層、季節、地球維度的影響，致使測得結果的規律性、重現性很差。為此，國外上世紀70年代末就出現了光化學反應器（Photochemistry?reactor），以不同功率的汞燈為光源，配置特制的反應器，使反應在穩定的光源下進行。國內1992年首次出現了NDC系列光化學反應儀，進入本世紀以來，市場上已有多種型號的光化學反應儀，但結構、性能與NDC系列基本相同，至今尚無有關光化學反應儀的專利，更未見到多試管攪拌-旋轉式光化學反應儀的專利，本發明填補了這一領域額的空白。?

發明內容

本發明的目的是：提供一種研究液相光化學反應的方法與裝置，尤其是光化學反應的裝置的設置方法，從而可進行實驗研究，能使多份溶液處于攪拌狀態并使它們圍繞光源同步旋轉，以確保反應溶液濃度的均勻性及其接受光照的均勻性。?

本發明的技術方案是：多試管攪拌-旋轉式光化學反應的方法，即光化學反應的裝置的設置方法，設有光化學反應的試管，裝在試管內進行光化學反應的液體同時磁子進行攪拌，且試管圍繞光源旋轉，在旋轉狀態下接受光照，使得溶液在光照過程中充分混合，從而使所有試管內溶液光照均勻（轉速為1～10r/min，尤其是4～5r/min），試管底部設有通過可調速電機（轉速為0～1400r/min）帶動嵌入若干磁片轉盤的旋轉，產生的交變磁場驅動試管內磁子攪拌，電機的轉速即為攪拌磁子的轉速。中心的光源采用二種濾光方法：一種是化學濾光液濾光，將CuSO₄，CoSO₄，NiSO₄，K₂Cr₂O₇，KMnO₄，CuCl₂，CaCl₂，KI，I₂，萘，NaNO₂等化合物的部分或全部按一定比例混合，配成一定濃度的水溶液，將該溶液放入具有雙夾層石英冷阱的外夾層內，內夾層通過冷卻水，石英冷阱內腔放置光源。濾光液可以分別從光源發出的光中濾出240±10nm，360±10nm，400±10nm，540±10nm波長的光，其透過率為20%～30%，而其它波長的光不能通過。?

或采用濾光片濾光，即在石英冷阱外面套有正6面體的濾光架，6個面的部分或全部插入濾光片，每種濾光片只能透過特定波長光。?

設有對試管內光化學反應的液體進行通氣參與反應或進行通氣保護，進行通氣參與反應時采用氧化或空氣等使反應加快，進行通氣保護采用高純氮、二氧化碳、氬氣等，通過通氣裝置由導管連接氣源（鋼瓶或充氣包）與一氣體流量計的入口，流量計出口由導管通過逐級分流與多根試管塞上的微孔徑管道連接（微孔徑管直插試管底部，直徑小于0.4mm），同時試管塞上還插有微孔徑管供排氣用。在氣體流量計和微孔徑管道的控制下，通入多根試管內氣體的流速能夠控制在0～50ml/min的范圍內，多根試管的氣流速度相對偏差小于±5%。?