CN109735331A - 一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，属于荧光碳点制备设备技术领域，包括底座，且设有加热腔，将甘蔗废糖蜜置入加热腔中，使其加热裂解，冷却至室温，加入去离子水，在震荡盒中震荡，得到甘蔗废糖蜜溶液，将甘蔗废糖蜜溶液通过0.22μm水相滤膜，反复过滤，收集滤液将滤液溶液通过离心管进行离心分离，收集澄清溶液，得到荧光碳点溶液，将荧光碳点溶液通过0.22μm水相滤膜进行过滤，然后通过冷冻干燥机得到荧光碳点。

Description

一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置

技术领域

本发明涉及一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，属于荧光碳点制备设备技术领域。

背景技术

甘蔗废糖蜜是一种黑色粘稠液体，是生产原糖和精糖的副产物，其主要成分为发酵性糖和非发酵性糖，在农副产品加工、食品、建筑、能源化工和轻工等领域发挥着重要作用，碳点是一类以碳为基本结构单元，尺寸小于20 nm，且具有良好亲水性和荧光性质的纳米材料，碳点具有良好的抗漂白性，在氙灯或激光共聚焦显微镜直接照射下，荧光强度基本无变化，与传统的金属量子点相比，碳点具有优异的生物相容性。基于碳点显著的特征，碳点可用于生物探针、药物载体及活体成像等研究，但制造碳点的步骤复杂，且现有的技术很少有能够直接通过甘蔗废糖蜜进行制造荧光碳点的设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，可以有效解决背景技术中没有直接用甘蔗废糖蜜进行制造荧光碳点的设备的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，包括底座，所述底座的下表面的四角均固定安装有脚架，所述底座的内部一端的上表面与下表面均开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块之间固定连接有矩形结构的框架，所述框架内表面的上表面与下表面均固定连接有齿轮牙，所述底座内部靠近所述滑槽的一侧固定安装有第一电机，所述第一电机的旋转杆上固定安装有半齿轮，所述框架的一侧固定连接有震荡盒，所述震荡盒的上端固定连接有第一导管，所述第一导管上固定安装有第一电阀门，所述底座的上表面位于所述滑槽的正上方固定安装有控制面板，所述底座的上表面靠近所述控制面板的一侧固定安装有支撑块，所述支撑架的上方固定安装有加热炉，所述加热炉内表面靠近中间位置固定安装有加热片，所述加热片的内表面的中间位置固定安装有加热腔，所述加热炉上端铰接有盖板，所述盖板中间位置固定连接有第二电机，所述第二电机的旋转杆上固定安装有搅拌杆，所述盖板的下表面所述第二电机的下方固定安装有温度传感器，所述盖板的一侧固定安装有把手，所述底座内表面靠近所述震荡盒的一侧固定安装有电路控制器，所述底座内部的靠近所述电路控制器的上方固定安装有第一微型水泵，所述第一微型水泵的进水口固定连接有第一进水管，所述第一微型水泵的出水口固定连接有第一出水管，所述底座的上表面靠近所述第一出水管的一侧固定安装有第二微型水泵，所述底座内部靠近所述电路控制器的一侧固定安装有集水盒，所述集水盒的底端固定连接有泄水阀，所述集水盒上端中央位置固定连接有第二导管，所述第二导管上固定安装有第二电阀门，所述第二导管上端活动连接有第一漏斗，所述第二导管靠近所述第二电阀门的上方固定连接有第三导管，所述第二微型水泵的进水口固定连接有第二进水管，所述第二进水管贯穿所述集水盒的上表面延伸至所述集水盒底部，所述第二微型水泵的出水口固定连接有第二出水管，所述集水盒上表面的一侧固定安装有第三微型水泵，所述第三微型水泵的进水口固定连接于所述第三导管的一端，所述第三微型水泵的出水口固定连接有第三出水管，所述底座的内部靠近所述集水盒的一侧固定安装有第三电机，所述第三电机的旋转杆上固定连接有第二漏斗，所述第二漏斗的底端均匀固定连接有离心管，所述离心管内设有第四导管，所述第四导管均连接与所述第二漏斗上表面上的集液腔，所述集水盒一侧的上端固定安装有第四微型水泵，所述第四微型水泵的出水口固定连接有第四出水管，所述第四出水管贯穿所述集水盒延伸至所述集水盒的内部，所述第四微型水泵的进水口固定连接有第四进水管，所述集液腔的上端转动连接于所述第四进水管的一端，所述第三出水管位于所述第二漏斗的上方，所述底座的内部底端的所述第三电机一侧固定安装有第五微型水泵，所述第五微型水泵的进水口固定安装有第五进水管，所述第五进水管贯穿所述集水盒延伸至所述集水盒内部的底端，所述第五微型水泵的出水口固定连接与第五出水管，所述底座的内部靠近所述第五微型水泵的一侧固定安装有冷冻干燥机，所述第五出水管的一端连接所述冷冻干燥机的干燥腔。

进一步而言，所述半齿轮与所述齿轮牙相啮合。

进一步而言，所述第一导管贯穿所述底座与所述加热炉延伸至所述加热腔的底部。

进一步而言，所述搅拌杆为不锈钢材质，且其为Ｕ型结构。

进一步而言，所述加热腔底部为半球形结构。

进一步而言，所述第一进水管贯穿所述震荡盒，且延伸至所述震荡盒的底部。

进一步而言，所述第二出水管的一端固定连接所述第一出水管的一侧，所述第一出水管的一端位于所述第一漏斗的正上方，且所述第一出水管与所述第二出水管均固定于所述加热炉的一侧，且所述第一出水管与所述第二出水管的内部均固定安装有单向阀。

进一步而言，所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述加热片和所述第一微型水泵、所述第二微型水泵、所述第三微型水泵、所述第四微型水泵、所述第五微型水泵和所述冷冻干燥机均电性连接所述电路控制器，所述电路控制器和所述温度传感器均电性连接所述控制面板。

本发明有益效果：设有加热腔，将甘蔗废糖蜜置入加热腔中，使其加热裂解，冷却至室温，加入去离子水，在震荡盒中震荡，得到甘蔗废糖蜜溶液，将甘蔗废糖蜜溶液通过0.22 μm 水相滤膜，反复过滤，收集滤液将滤液溶液通过离心管进行离心分离，收集澄清溶液，得到荧光碳点溶液，将荧光碳点溶液通过0.22μm水相滤膜进行过滤，然后通过冷冻干燥机得到荧光碳点。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1是本发明正剖视图。

图2是本发明正视图。

图3是本发明俯视图。

图4是本发明震荡装置正剖视图。

图5是本发明加热装置正剖视图。

图6是本发明过滤装置正剖视图。

图7是本发明离心装置正剖视图。

图8是本发明电路关系图。

图中标号：1、底座；2、脚架；3、滑槽；Ａ、震荡装置；4、滑块；5、框架；6、齿轮牙；7、第一电机；8、半齿轮；9、震荡盒；10、第一导管；11、第一电阀门；12、控制面板；Ｂ、加热装置；13、支撑架；14、加热炉；15、加热片；16、加热腔；17、盖板；18、第二电机；19、搅拌杆；20、温度传感器；21、把手；22、电路控制器；23、第一微型水泵；24、第一进水管；25、第一出水管；Ｃ、过滤装置；26、第二微型水泵；27、集水盒；28、泄水阀；29、第二导管；30、第二电阀门；31、第一漏斗；32、第三导管；33、第二进水管；34、第二出水管；35、第三微型水泵；36、第三出水管；Ｄ、离心装置；37、第三电机；38、第二漏斗；39、离心管；40、第四导管；41、集液腔；42、第四微型水泵；43、第四出水管；44、第四进水管；45、第五微型水泵；46、第五进水管；47、第五出水管；48、冷冻干燥机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-8所示，一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，包括底座1，所述底座1的下表面的四角均固定安装有脚架2，所述底座1的内部一端的上表面与下表面均开设有滑槽3，所述滑槽3内滑动连接有滑块4，所述滑块4之间固定连接有矩形结构的框架5，所述框架5内表面的上表面与下表面均固定连接有齿轮牙6，所述底座1内部靠近所述滑槽3的一侧固定安装有第一电机7，所述第一电机7的旋转杆上固定安装有半齿轮8，所述框架5的一侧固定连接有震荡盒9，使得在第一电机（7）运转时，通过半齿轮（8）带动齿轮牙（6）使振荡器（9）左右运动，所述震荡盒9的上端固定连接有第一导管10，所述第一导管10上固定安装有第一电阀门11，所述底座1的上表面位于所述滑槽3的正上方固定安装有控制面板12，所述底座1的上表面靠近所述控制面板12的一侧固定安装有支撑块13，所述支撑架13的上方固定安装有加热炉14，所述加热炉14内表面靠近中间位置固定安装有加热片15，所述加热片15的内表面的中间位置固定安装有加热腔16，所述加热炉14上端铰接有盖板17，所述盖板17中间位置固定连接有第二电机18，所述第二电机18的旋转杆上固定安装有搅拌杆19，使得在液体加热时，持续搅拌，防止加热不均匀，所述盖板17的下表面所述第二电机18的下方固定安装有温度传感器20，可实时观察到加热炉（14）内的温度，并进行控制，所述盖板17的一侧固定安装有把手21，方便掀起个盖上，避免烫伤，所述底座1内表面靠近所述震荡盒9的一侧固定安装有电路控制器22，所述底座1内部的靠近所述电路控制器22的上方固定安装有第一微型水泵23，所述第一微型水泵23的进水口固定连接有第一进水管24，所述第一微型水泵23的出水口固定连接有第一出水管25，所述底座1的上表面靠近所述第一出水管25的一侧固定安装有第二微型水泵26，所述底座1内部靠近所述电路控制器22的一侧固定安装有集水盒27，所述集水盒27的底端固定连接有泄水阀28，可及时对未过滤的液体进行排空，防止过滤充分，所述集水盒27上端中央位置固定连接有第二导管29，所述第二导管29上固定安装有第二电阀门30，通过控制第二电阀门（30）即可控制过滤次数，所述第二导管29上端活动连接有第一漏斗31，所述第二导管29靠近所述第二电阀门30的上方固定连接有第三导管32，所述第二微型水泵26的进水口固定连接有第二进水管33，所述第二进水管33贯穿所述集水盒27的上表面延伸至所述集水盒27底部，所述第二微型水泵26的出水口固定连接有第二出水管34，所述集水盒27上表面的一侧固定安装有第三微型水泵35，所述第三微型水泵35的进水口固定连接于所述第三导管32的一端，所述第三微型水泵35的出水口固定连接有第三出水管36，所述底座1的内部靠近所述集水盒27的一侧固定安装有第三电机37，所述第三电机37的旋转杆上固定连接有第二漏斗38，所述第二漏斗38的底端均匀固定连接有离心管39，所述离心管39内设有第四导管40，所述第四导管40均连接与所述第二漏斗38上表面上的集液腔41，所述集水盒27一侧的上端固定安装有第四微型水泵42，所述第四微型水泵42的出水口固定连接有第四出水管43，所述第四出水管43贯穿所述集水盒27延伸至所述集水盒27的内部，所述第四微型水泵42的进水口固定连接有第四进水管44，所述集液腔41的上端转动连接于所述第四进水管44的一端，所述第三出水管36位于所述第二漏斗38的上方，所述底座1的内部底端的所述第三电机37一侧固定安装有第五微型水泵45，所述第五微型水泵45的进水口固定安装有第五进水管46，所述第五进水管46贯穿所述集水盒27延伸至所述集水盒27内部的底端，所述第五微型水泵45的出水口固定连接与第五出水管47，所述底座1的内部靠近所述第五微型水泵45的一侧固定安装有冷冻干燥机48，所述第五出水管47的一端连接所述冷冻干燥机48的干燥腔，所述半齿轮8与所述齿轮牙6相啮合，所述第一导管10贯穿所述底座1与所述加热炉14延伸至所述加热腔16的底部，所述搅拌杆19为不锈钢材质，且其为Ｕ型结构，所述加热腔16底部为半球形结构，所述第一进水管24贯穿所述震荡盒9，且延伸至所述震荡盒9的底部，所述第二出水管34的一端固定连接所述第一出水管25的一侧，所述第一出水管25的一端位于所述第一漏斗31的正上方，且所述第一出水管25与所述第二出水管34均固定于所述加热炉14的一侧，且所述第一出水管25与所述第二出水管34的内部均固定安装有单向阀，防止液体逆流，所述第一电机7、所述第二电机18、所述第三电机37、所述加热片15和所述第一微型水泵23、所述第二微型水泵26、所述第三微型水泵35、所述第四微型水泵42、所述第五微型水泵42和所述冷冻干燥机48均电性连接所述电路控制器22，所述电路控制器22和所述温度传感器20均电性连接所述控制面板12。

本发明工作原理：当使用本发明时，将甘蔗废糖蜜和无离子水置入加热腔16内，通过控制面板12和电路控制器22控制加热片15对加热腔16进行加热，且搅拌杆19对加热腔16内进行搅拌，设有温度传感器20，可通过控制面板12实时观测到加热腔16内的温度，当加热完成并自然冷却后，通过控制面板12控制，打开第一电阀门11，使得到的液体进入震荡盒9内，控制第一电机7运转，因设有半齿轮8和齿轮牙6啮合，使得框架5带动震荡盒9左右运动，对其液体进行震荡，当震荡完成后，在第一漏斗31上放置0.22 μm水相滤膜，启动第一微型水泵23，打开第二电阀门30，使液体经过第一漏斗31过滤后进入集水盒27，并启动第二微型水泵26，使其反复过滤，当过滤完成后，关闭第二电阀门30，启动第三微型水泵35，使液体进入第二漏斗38，并经过第二漏斗38进入离心管39，打开第三电机37，使离心管39内的液体进行离心，当离心完成后，打开第四微型水42泵，通过第四导管40使离心管39内的液体进入集水盒27，并打开第二微型水泵36，对集水盒27内的液体进行过滤，到过滤完成后，打开第五微型水泵45，使集水盒27内的液体进入冷冻干燥机48，通过冷冻干燥机48冷冻干燥，即可得到荧光碳点，实现从甘蔗废糖蜜制造荧光碳点的功能。

以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的下表面的四角均固定安装有脚架（2），所述底座（1）的内部一端的上表面与下表面均开设有滑槽（3），所述滑槽（3）内滑动连接有震荡装置（Ａ），所述底座（1）的上表面位于所述滑槽（3）的正上方固定安装有控制面板（12），所述底座（1）的上表面靠近所述控制面板（12）的一侧固定安装加热装置（Ｂ），所述底座（1）内表面靠近所述震荡装置（Ａ）的一侧固定安装有电路控制器（22），所述底座（1）内部的靠近所述电路控制器（22）的上方固定安装有第一微型水泵（23），所述第一微型水泵（23）的进水口固定连接有第一进水管（24），所述第一微型水泵（23）的出水口固定连接有第一出水管（25），所述底座（1）的上表面靠近所述第一出水管（25）的一侧固定安装有过滤装置（Ｃ），所述底座（1）的内部靠近所述过滤装置（Ｃ）的一侧固定安装有离心装置（Ｄ），所述底座（1）的内部底端的所述第三电机（37）一侧固定安装有第五微型水泵（45），所述第五微型水泵（45）的进水口固定安装有第五进水管（46），所述第五进水管（46）贯穿所述集水盒（27）延伸至所述集水盒（27）内部的底端，所述第五微型水泵（45）的出水口固定连接与第五出水管（47），所述底座（1）的内部靠近所述第五微型水泵（45）的一侧固定安装有冷冻干燥机（48），所述第五出水管（47）的一端连接所述冷冻干燥机（48）的干燥腔。

2.根据权利要求1所述的一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，其特征在于：所述震荡装置（Ａ）包括有滑块（4），所述滑块滑动卡接在所述滑槽（3）内，所述滑块（4）之间固定连接有矩形结构的框架（5），所述框架（5）内表面的上表面与下表面均固定连接有齿轮牙（6），所述底座（1）内部靠近所述滑槽（3）的一侧固定安装有第一电机（7），所述第一电机（7）的旋转杆上固定安装有半齿轮（8），所述半齿轮（8）与所述齿轮牙（6）相啮合，所述框架（5）的一侧固定连接有震荡盒（9），所述震荡盒（9）的上端固定连接有第一导管（10），所述第一导管（10）上固定安装有第一电阀门（11）。

3.根据权利要求1所述的一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，其特征在于：所述加热装置（Ｂ）包括有支撑块（13），所述支撑架（13）的上方固定安装有加热炉（14），所述加热炉（14）内表面靠近中间位置固定安装有加热片（15），所述加热片（15）的内表面的中间位置固定安装有加热腔（16），所述加热腔（16）底部为半球形结构，所述加热炉（14）上端铰接有盖板（17），所述盖板（17）中间位置固定连接有第二电机（18），所述第二电机（18）的旋转杆上固定安装有搅拌杆（19），所述搅拌杆（19）为不锈钢材质，且其为Ｕ型结构，所述盖板（17）的下表面所述第二电机（18）的下方固定安装有温度传感器（20），所述盖板（17）的一侧固定安装有把手（21），且所述震荡装置（Ａ）中的所述第一导管（10）贯穿所述底座（1）与所述加热炉（14）延伸至所述加热腔（16）的底部。

4.根据权利要求1所述的一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，其特征在于：所述过滤装置（Ｃ）包括第二微型水泵（26），所述底座（1）内部靠近所述电路控制器（22）的一侧固定安装有集水盒（27），所述集水盒（27）的底端固定连接有泄水阀（28），所述集水盒（27）上端中央位置固定连接有第二导管（29），所述第二导管（29）上固定安装有第二电阀门（30），所述第二导管（29）上端活动连接有第一漏斗（31），所述第二导管（29）靠近所述第二电阀门（30）的上方固定连接有第三导管（32），所述第二微型水泵（26）的进水口固定连接有第二进水管（33），所述第二进水管（33）贯穿所述集水盒（27）的上表面延伸至所述集水盒（27）底部，所述第二微型水泵（26）的出水口固定连接有第二出水管（34），所述集水盒（27）上表面的一侧固定安装有第三微型水泵（35），所述第三微型水泵（35）的进水口固定连接于所述第三导管（32）的一端，所述第三微型水泵（35）的出水口固定连接有第三出水管（36）。

5.根据权利要求1所述的一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，其特征在于：所述离心装置（Ｄ）包括第三电机（37），所述第三电机（37）的旋转杆上固定连接有第二漏斗（38），所述第二漏斗（38）的底端均匀固定连接有离心管（39），所述离心管（39）内设有第四导管（40），所述第四导管（40）均连接与所述第二漏斗（38）上表面上的集液腔（41），所述过滤装置（Ｃ）中集水盒（27）一侧的上端固定安装有第四微型水泵（42），所述第四微型水泵（42）的出水口固定连接有第四出水管（43），所述第四出水管（43）贯穿所述过滤装置（Ｃ）中所述集水盒（27）延伸至所述过滤装置（Ｃ）中所述集水盒（27）的内部，所述第四微型水泵（42）的进水口固定连接有第四进水管（44），所述集液腔（41）的上端转动连接于所述第四进水管（44）的一端，所述第三出水管（36）位于所述第二漏斗（38）的上方，。

6.根据权利要求1所述的一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，其特征在于：所述第一进水管（24）贯穿所述震荡盒（9），且延伸至所述震荡盒（9）的底部。

7.根据权利要求1所述的一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，其特征在于：所述第二出水管（34）的一端固定连接所述第一出水管（25）的一侧，所述第一出水管（25）的一端位于所述第一漏斗（31）的正上方，且所述第一出水管（25）与所述第二出水管（34）均固定于所述加热炉（14）的一侧，且所述第一出水管（25）与所述第二出水管（34）的内部均固定安装有单向阀。

8.根据权利要求1所述的一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，所述的一种以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备装置，其特征在于：所述第一电机（7）、所述第二电机（18）、所述第三电机（37）、所述加热片（15）和所述第一微型水泵（23）、所述第二微型水泵（26）、所述第三微型水泵（35）、所述第四微型水泵（42）、所述第五微型水泵（42）和所述冷冻干燥机（48）均电性连接所述电路控制器（22），所述电路控制器（22）和所述温度传感器（20）均电性连接所述控制面板（12）。