CN113893800B - 一种用于光电化学反应的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于光电化学反应设备技术领域，公开了一种用于光电化学反应的装置，包括反应釜本体、驱动电机和化合反应组件，反应釜本体连接有主动转轴、反应釜盖体和防滑垫，主动转轴连接有从动锥齿轮和主动直齿轮，主动直齿轮连接有光源座，光源座电连接有照射光源，驱动电机的输出轴连接有主动锥齿轮，化合反应组件包括从动转轴，从动转轴连接有从动直齿轮，从动直齿轮连接有固定夹持件，固定夹持件夹持有化合反应管，化合反应管连接有遮光板，遮光板设有凸起，凸起连接有遮光帽，遮光帽连接有按压弹簧，按压弹簧球接有按压板；本发明解决了现有技术待反应样品容易受到外来光源的照射和在反应过程中光源照射不均匀的问题，适用于光电化学反应。

Description

一种用于光电化学反应的装置

技术领域

本发明涉及光电化学反应设备技术领域，具体为一种用于光电化学反应的装置。

背景技术

光电化学是将光化学与电化学方法合并使用，以研究分子或离子的基态或激发态的氧化还原反应现象、规律及应用的化学分支。在光的照射下，光被金属或半导体电极材料吸收，或被电极附近溶液中的反应剂吸收，造成能量积累或促使电极反应发生，体现为光能与电能和化学能的转换，例如光电子发射、光电化学电池的光电转化、电化学发光等。

为确认分子或离子氧化还原反应现象与光照之间的关系，其光电化学反应实验一般都是在反应釜或者反应池内进行的，但现有的反应釜或者反应池在使用过程中待化合反应的样品容易受到外来光源的照射导致其预先反应，不便于对待反应样品与光照射条件之间的关系进行判断，而且现有的光源或者反应池固定设置，待氧化还原反应样品受到光源照射不均匀，得到的实验数据存在较大的误差。

发明内容

本发明意在提供一种用于光电化学反应的装置，以解决现有反应釜或者反应池在使用过程中待化合反应样品容易受到外来光源的照射和在化合反应过程中光源照射不均匀的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的基础技术方案是：一种用于光电化学反应的装置，包括反应釜本体、驱动电机和化合反应组件，所述反应釜本体的内侧转动连接有主动转轴，所述主动转轴连接有从动锥齿轮和主动直齿轮，所述主动直齿轮连接有光源座，所述光源座电连接有照射光源，所述驱动电机的输出轴连接有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合，所述化合反应组件包括从动转轴，所述从动转轴与所述反应釜本体转动连接，所述从动转轴连接有从动直齿轮，所处从动直齿轮与所述主动直齿轮啮合，所述从动直齿轮连接有固定夹持件，所述固定夹持件夹持有化合反应管，所述化合反应管的上侧连接有遮光板，所述遮光板设有凸起，所述凸起穿设于所述化合反应管，所述凸起的上侧连接有遮光帽，所述遮光帽用于遮挡所述化合反应管的管口，所述反应釜本体的上侧还转动连接有反应釜盖体，所述反应釜本体的下侧连接有防滑垫。

基础技术方案的原理：在光源照射下分子或离子发生氧化还原反应的待反应物品在化合反应组件内发生反应，化合反应组件设置在反应釜内侧，反应样品放置在化合反应管内，遮光板及遮光帽遮挡外来光源，照射光源对其提供指定光源，据此得到样品氧化还原反应与光照之间的关系；驱动电机运行带动输出轴转动，输出轴带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮带动从动锥齿轮转动，从动锥齿轮带动主动转轴转动，主动转轴带动主动直齿轮转动，主动直齿轮转动带动光源座和从动直齿轮转动。光源座带动照射光源转动，从动直齿轮带动化合反应组件转动，反应釜盖体用于关闭遮挡反应釜本体的上开口，防滑垫增大整个反应装置与放置平面的摩擦力。

基础技术方案的有益效果是：整个光电化学反应在反应釜内的化合反应管内进行，并设有遮光板和遮光帽对化合反应管进行遮挡，避免外来光源照射导致管内待反应样品预先反应，影响实验数据；在光电化学反应的过程中，照射光源随着主动直齿轮转动，化合反应管随着从动直齿轮转动，二者的转动方向相反，确保了照射光源对化合反应管照射的均匀性，在此条件下得到的实验数据准确；由于化合反应管随着从动直齿轮转动，其管内的待反应样品在离心力的作用下也会发生转动，提高了氧化反应的速率。

优选地，所述遮光帽的内侧连接有按压弹簧，所述按压弹簧的自由端球接有按压板，所述按压板由橡胶材料制成，所述按压板与所述化合反应管的管口抵接。

通过上述设置，遮光帽内侧通过弹簧连接按压板，然后利用按压板与化合反应管的管抵接，既有益于完善对实验条件的要求，还可以减少氧化还原反应的产物从管口挥发。

优选地，所述遮光帽与所述凸起通过螺纹连接，所述反应釜盖体与所述反应釜本体卡接。

通过上述设置，遮光帽与凸起通过螺纹连接，按压板对管口的遮挡效果好，而且拆装方便；反应釜盖体与反应釜本体卡接便于打开或关闭反应釜盖体。

优选地，所述化合反应管与所述从动转轴同轴，所述化合反应管与所述遮光板转动连接，所述化合反应组件有六件，六件所述化合反应组件均匀设置在所述照射光源的四周。

通过上述设置，六件化合反应组件可以完成六组实验，增大样品的数量，减少偶然误差，有益于提高实验数据的精准性，还提高实验的效率；其六件均匀设置在照射光源的四周，其力学稳定性好，确保装置的正常使用。

优选地，所述反应釜本体的内侧壁开设有滑槽，所述遮光板连接有滚轮，所述滚轮与所述滑槽配合设置，所述滑槽的上侧连接有固定板，所述固定板通过螺纹连接有调节螺杆，所述调节螺杆与所述遮光板也通过螺纹连接。

通过上述设置，遮光板在调节螺杆的作用下沿着滑槽上下调节高度，确保遮光帽及按压板对不同长度型号的化合反应管均具有很好的遮挡效果，扩大了整个装置的适用范围。

优选地，所述固定夹持件包括第一夹持臂、第二夹持臂和夹持弹簧，所述第一夹持臂与所述第二夹持臂转动连接，所述夹持弹簧的两端分别与所述第一夹持臂和所述第二夹持臂连接。

通过上述设置，固定夹持件为弹性夹持件，提高对化合反应管的夹持效果。

优选地，所述驱动电机为可调速电机，所述照射光源为照射灯，所述照射灯可调亮度。

通过上述设置，根据待反应样品的理化性质调节驱动电机的转速和照射光源的强度，得到不同照射光源条件下样品氧化反应的情况，有益于实验员人进一步理解分析该样品与光源照射条件之间的关系。

附图说明

图1为本发明一种用于光电化学反应的装置的结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为图1中B处的局部放大视图；

附图中的对应标记的名称为：

反应釜本体1、驱动电机2、主动锥齿轮3、主动转轴4、从动锥齿轮5、主动直齿轮6、光源座7、照射光源8、从动转轴9、从动直齿轮10、固定夹持件11、化合反应管12、遮光板13、凸起14、遮光帽15、按压弹簧16、按压板17、反应釜盖体18、滑槽19、滚轮20、固定板21、调节螺杆22、防滑垫23。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

如图1至图3所示，一种用于光电化学反应的装置，包括反应釜本体1、驱动电机2和化合反应组件，反应釜本体1的内侧通过轴承转动连接有主动转轴4，主动转轴4通过键连接有从动锥齿轮5和主动直齿轮6，主动直齿轮6的上侧固定连接有光源座7，光源座7电连接有照射光源8，照射光源8为照射灯，照射灯的亮度可调节，驱动电机2为可调速电机，驱动电机2的输出轴通过键连接有主动锥齿轮3，主动锥齿轮3与从动锥齿轮5啮合，化合反应组件包括从动转轴9，从动转轴9通过轴承与反应釜本体1转动连接，从动转轴9的上侧通过键连接有从动直齿轮10，从动直齿轮10与主动直齿轮6啮合，从动直齿轮10的上侧固定连接有固定夹持件11，固定夹持件11包括第一夹持臂、第二夹持臂和夹持弹簧，第一夹持臂与第二夹持臂通过销轴转动连接，夹持弹簧的两端分别与第一夹持臂和第二夹持臂固定连接，第一夹持臂与第二夹持臂之间夹持有化合反应管12，化合反应管12与从动转轴9同轴，化合反应组件有六件，六件化合反应组件均匀设置在照射光源8的四周，化合反应管12的上侧转动连接有遮光板13，遮光板13设有凸起14，凸起14穿设于化合反应管12，凸起14通过螺纹连接有遮光帽15，遮光帽15的内侧固定连接有按压弹簧16，按压弹簧16的下端球接有按压板17，按压板17由橡胶材料制成，按压板17与化合反应管12的管口抵接，反应釜本体1的内侧壁开设有滑槽19，遮光板13通过销轴连接有滚轮20，滚轮20与滑槽19滑动连接，滑槽19的上侧固定连接有固定板21，固定板21通过螺纹连接有调节螺杆22，调节螺杆22的下端与遮光板13也通过螺纹连接，反应釜本体1的上侧通过销轴转动连接有反应釜盖体18，反应釜盖体18的自由端与反应釜本体1卡接，反应釜本体1的下侧固定连接有防滑垫23。

具体实施过程如下：

在使用本装置前，先根据待反应样品的理化性质调节驱动电机2的转速，并根据实验需要调节照射灯的亮度，接着转动反应釜盖体18将反应釜本体1打开，将化合反应管12向下放入固定夹持件11的两夹持臂之间，化合反应管12的管底与从动直齿轮10抵接，然后再调节遮光板13的高度，顺时针拧动调节螺杆22并向下按压遮光板13，滚轮20沿着滑槽19滑动，遮光板13向下调节，反之遮光板13向上调节，调节遮光板13的高度使得凸起14的上表面略高于化合反应管12的管口即可，然后再将待反应样品一一放进六件化合反应管12内，每向一根化合反应管12内添加待反应样品后及时将遮光帽15顺时针拧紧在凸起14上以及时的将化合反应管12的管口遮挡，并根据实验的需要持续顺时针旋转遮光帽15，直到按压板17与化合反应管12的管口抵接，以此重复完成对六件化合反应管12内待反应样品的添加，最后转动反应釜盖体18将反应釜本体1关闭，开启驱动电机2和照射灯开始进行实验；其中，驱动电机2的运行带动照射灯和化合反应管12向着相反的方向转动，确保照射灯对化合反应管12的光照均匀，化合反应管12转动相当于对其内侧的样品进行搅拌，加快反应的速率。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (3)

1.一种用于光电化学反应的装置，其特征在于：包括反应釜本体(1)、驱动电机(2)和化合反应组件，所述反应釜本体(1)的内侧转动连接有主动转轴(4)，所述主动转轴(4)连接有从动锥齿轮(5)和主动直齿轮(6)，所述主动直齿轮(6)连接有光源座(7)，所述光源座(7)电连接有照射光源(8)，所述驱动电机(2)的输出轴连接有主动锥齿轮(3)，所述主动锥齿轮(3)与所述从动锥齿轮(5)啮合，所述化合反应组件包括从动转轴(9)，所述从动转轴(9)与所述反应釜本体(1)转动连接，所述从动转轴(9)连接有从动直齿轮(10)，所述从动直齿轮(10)与所述主动直齿轮(6)啮合，所述从动直齿轮(10)连接有固定夹持件(11)，所述固定夹持件(11)夹持有化合反应管(12)，所述化合反应管(12)的上侧连接有遮光板(13)，所述遮光板(13)设有凸起(14)，所述凸起(14)穿设于所述化合反应管(12)，所述凸起(14)的上侧连接有遮光帽(15)，所述遮光帽(15)用于遮挡所述化合反应管(12)的管口，所述反应釜本体(1)的上侧还转动连接有反应釜盖体(18)，所述反应釜本体(1)的下侧连接有防滑垫(23)；

所述遮光帽(15)的内侧连接有按压弹簧(16)，所述按压弹簧(16)的自由端球接有按压板(17)，所述按压板(17)由橡胶材料制成，所述按压板(17)与所述化合反应管(12)的管口抵接；

所述遮光帽(15)与所述凸起(14)通过螺纹连接，所述反应釜盖体(18)与所述反应釜本体(1)卡接；

所述化合反应管(12)与所述从动转轴(9)同轴，所述化合反应管(12)与所述遮光板(13)转动连接，所述化合反应组件有六件，六件所述化合反应组件均匀设置在所述照射光源(8)的四周；

所述反应釜本体(1)的内侧壁开设有滑槽(19)，所述遮光板(13)连接有滚轮(20)，所述滚轮(20)与所述滑槽(19)配合设置，所述滑槽(19)的上侧连接有固定板(21)，所述固定板(21)通过螺纹连接有调节螺杆(22)，所述调节螺杆(22)与所述遮光板(13)也通过螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于光电化学反应的装置，其特征在于：所述固定夹持件(11)包括第一夹持臂、第二夹持臂和夹持弹簧，所述第一夹持臂与所述第二夹持臂转动连接，所述夹持弹簧的两端分别与所述第一夹持臂和所述第二夹持臂连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于光电化学反应的装置，其特征在于：所述驱动电机(2)为可调速电机，所述照射光源(8)为照射灯，所述照射灯可调亮度。