CN204544168U - 电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及组合催化合成技术领域，是一种电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，包括机箱外壳体、微波腔室、微波发生装置、超声波发生装置、紫外灯、摄像头和单片机，在微波腔室外侧固定有机箱外壳体，且微波腔室与机箱外壳体之间有安装腔，在安装腔内固定安装有单片机、微波发生装置和磁力搅拌装置，在机箱外壳体上安装有能闭合和开启微波腔室的炉门。本实用新型的有益效果为：本实用新型结构合理，其有25种形式的常用组合催化方式，能催化完成取代、加成、酯化、烷基化、酰基化、水解、缩合、聚合、环合和氧化等许多类型的有机、药物和生物化学反应以及食品、天然产物和矿物的溶剂萃取等物理过程，达到了预期效果。

Description

电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪

技术领域

本实用新型涉及组合催化合成技术领域，是一种电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪。

背景技术

组合催化技术是有机化学领域进来发展起来的新技术，在催化有机化学反应、开拓新的反应通道、提高反应产率等方面显示出了许多优越性。微波技术采用内加热方式，加热速度快，同时有报道称其具有的非热效应能降低分子的活化能，促进反应发生。超声波技术通过超声波换能器把电能转换成高频机械振动，利用空化和机械作用加速溶质的溶解，在空化泡崩溃时引起能量的巨大集中，从而提高样品溶解、萃取效率和反应产率。紫外催化技术在许多物理或化学反应中具有较大作用，如光催化治理污染、紫外光引发自由基反应等。微波、超声波和紫外光分别用于有机化学反应已有一些报道，它们在催化反应上各有优势，但单一催化方式仍存在不足。常用的微波化学仪器，单采用微波催化化学反应，虽已取得较大成功，但仍存在许多不足之处，催化效果常达不到预期且手段较为单一。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有微波化学仪器催化效果达不到预期且手段较为单一的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，包括机箱外壳体、微波腔室、微波发生装置、超声波发生装置、紫外灯和单片机，在微波腔室外侧固定有机箱外壳体，且微波腔室与机箱外壳体之间有安装腔，在安装腔内固定安装有单片机和微波发生装置，在机箱外壳体上安装有能闭合和开启微波腔室的炉门，在微波腔室内固定安装有紫外灯，在机箱外壳体和微波腔室上有上下相通的两个通孔，一个通孔内固定安装有内端位于微波腔室内的超声波发生装置，另一个通孔内固定安装有内端位于微波腔室内的波导截止管，在位于另一个通孔外侧的波导截止管上固定安装有玻璃三通管，玻璃三通管的另两端分别固定安装有回流冷凝管和恒压滴液漏斗，在恒压滴液漏斗上安装有温度计，在微波腔室内设有与单片机电连接的温度传感器，在机箱外壳体上设有与单片机电连接的液晶显示屏。

进一步的，所述微波腔室内设有三口烧瓶，温度传感器位于三口烧瓶的第一口内，超声波发生装置包括钛合金探头，钛合金探头位于三口烧瓶的第二口内，波导截止管位于三口烧瓶的第三口内。

进一步的，所述微波腔室内设有升降台，在升降台上安装有三口烧瓶。

进一步的，所述微波腔室内设有三口烧瓶，微波腔室下方的安装腔内固定安装有微型电机，在微型电机的转动轴上固定有转动盘，在转动盘的上端面固定有能控制磁力搅拌子转动的永久磁铁，温度传感器位于三口烧瓶的第一口内，波导截止管位于三口烧瓶的第二口内，在机箱外壳体上设有与电机开关电连接的磁力搅拌开关。

进一步的，所述微波发生装置为磁控管；或/和，超声波发生装置包括换能器、上变幅杆、下变幅杆、连接法兰、连接插头和钛合金探头；换能器、连接插头、上变幅杆、连接法兰、下变幅杆和钛合金探头自上而下固定安装在一起，换能器和连接插头位于机箱外壳体上方，下变幅杆和钛合金探头位于微波腔室内；或/和，机箱外壳体一侧设有立柱，在立柱上固定安装有十字转接夹，在十字转接夹与回流冷凝管之间固定安装有试管夹。

进一步的，所述微波腔室内设有与单片机电连接的辐照强度传感器。

进一步的，所述微波腔室内设置有与单片机电连接的摄像头，在机箱外壳体外侧设有与单片机电连接的图像观看设备；或/和，机箱外壳体上分别设有辐照强度开关、紫外灯开关、电源开关和开门按钮；或/和，紫外灯上安装有紫外灯罩，或/和，安装腔内安装有风扇。

本实用新型结构合理，使用方便，在每种物理手段只使用1次的情况下，共有25种催化方式。其中有7种主要的单一或同时催化方式，一是只采用微波催化，相当于一个微波催化合成萃取仪；二是只采用超声波催化，相当于一个超声波催化合成萃取仪；三是只采用紫外光催化，相当于一个紫外光催化仪；四是采用微波和超声波催化，相当于一个微波超声波组合催化合成萃取仪；五是采用微波和紫外光催化，相当于一个微波紫外光催化合成仪；六是采用超声波紫外光催化，相当于一个超声紫外光催化合成仪；七是微波、超声波和紫外光三组合催化合成仪，即一个完整的微波超声波紫外光组合催化合成萃取仪。本实用新型的技术方案能催化完成取代、加成、酯化、烷基化、酰基化、水解、缩合、聚合、环合和氧化等许多类型的有机、药物和生物化学反应以及食品、天然产物和矿物的溶剂萃取等物理过程，达到了预期效果。

附图说明

图1为本实用新型在没有安装换能器时的主视结构示意图。

图2为没有机箱外壳体时实施例1的主视结构示意图。

图3为没有机箱外壳体时实施例2的主视结构示意图。

图中的编码分别为：1为机箱外壳体，2为微波腔室，3为炉门，4为波导截止管，5为玻璃三通管，6为回流冷凝管，7为恒压滴液漏斗，8为温度传感器，9为液晶显示屏，10为三口烧瓶，11为钛合金探头，12为升降台，13为磁力搅拌子，14为磁力搅拌开关，15为换能器，16为立柱，17为十字转接夹，18为试管夹，19为辐照强度传感器，20为摄像头，21为辐照强度开关，22为紫外灯开关，23为电源开关，24为开门按钮，25为紫外灯罩。

具体实施方式

如附图1至3所示，该电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪包括机箱外壳体1、微波腔室2、微波发生装置、超声波发生装置、紫外灯和单片机，在微波腔室2外侧固定有机箱外壳体1，且微波腔室2与机箱外壳体1之间有安装腔，在安装腔内固定安装有单片机和微波发生装置，在机箱外壳体1上安装有能闭合和开启微波腔室的炉门3，在微波腔室2内固定安装有紫外灯，在机箱外壳体1和微波腔室2上有上下相通的两个通孔，一个通孔内固定安装有内端位于微波腔室2内的超声波发生装置，另一个通孔内固定安装有内端位于微波腔室2内的波导截止管4，在位于另一个通孔外侧的波导截止管4上固定安装有玻璃三通管5，玻璃三通管5的另两端分别固定安装有回流冷凝管6和恒压滴液漏斗7，在恒压滴液漏斗7上安装有温度计，在微波腔室2内设有与单片机电连接的温度传感器8，在机箱外壳体1上设有与单片机电连接的液晶显示屏9。为了便于连接，温度传感器8可采用插座形式。

本实用新型在每种物理手段只使用1次的情况下，共有25种催化方式。其中有7种主要的单一或同时催化方式(用组合数学得到方法数为3+3+1＝7)，一是只采用微波催化，相当于一个微波催化合成萃取仪；二是只采用超声波催化，相当于一个超声波催化合成萃取仪；三是只采用紫外光催化，相当于一个紫外光催化仪；四是采用微波和超声波催化，相当于一个微波超声波组合催化合成萃取仪；五是采用微波和紫外光催化，相当于一个微波紫外光催化合成仪；六是采用超声波紫外光催化，相当于一个超声紫外光催化合成仪；七是微波、超声波和紫外光三组合催化合成仪，即一个完整的微波超声波紫外光组合催化合成萃取仪。

本实用新型还有其它18中接力催化方式，包括2种手段接力催化有6种方式(3*2＝6)：微波—超声波、超声波—微波、微波—紫外光、紫外光—微波、超声波—紫外光、紫外光—超声波；3种手段接力催化有6种方式(3*2＝6)：微波—超声波—紫外光、超声波—微波—紫外光、微波—紫外光—超声波、紫外光—微波—超声波、超声波—紫外光—微波、紫外光—超声波—微波；2种手段同时与第3种手段接力，共有6种方式(3*2＝6)：微波/超声波—紫外光、紫外光—微波/超声波、微波/紫外光—超声波、超声波—微波/紫外光、超声波/紫外光—微波、微波—超声波/紫外光。

本实用新型的3种物理催化手段若重复使用，可组合成无数种催化方式。所述组合催化就是，同时催化、接力催化以及它们的排列组合。

本实用新型的技术方案能催化完成取代、加成、酯化、烷基化、酰基化、水解、缩合、聚合、环合和氧化等许多类型的有机、药物和生物化学反应以及食品、天然产物和矿物的溶剂萃取等物理过程，达到了预期效果。

实施例1：如附图1、2所示，所述微波腔室2内设有三口烧瓶10，温度传感器8位于三口烧瓶10的第一口内，超声波发生装置包括钛合金探头11，钛合金探头11位于三口烧瓶10的第二口内，波导截止管4位于三口烧瓶10的第三口内。

进一步的，所述微波腔室2内设有升降台12，在升降台12上安装有三口烧瓶10。

实施例2：如附图3所示，与实施例不同之处在于：所述微波腔室2内设有三口烧瓶10，微波腔室2下方的安装腔内固定安装有微型电机，在微型电机的转动轴上固定有转动盘，在转动盘的上端面固定有能控制磁力搅拌子13转动的永久磁铁，温度传感器8位于三口烧瓶10的第一口内，波导截止管4位于三口烧瓶10的第二口内，在机箱外壳体1上设有与电机开关电连接的磁力搅拌开关14。实施例2用于超声波发生装置不使用时的情况。

作为实施例1和实施例2的优选方案：所述微波发生装置为磁控管；或/和，超声波发生装置包括换能器15、上变幅杆、下变幅杆、连接法兰、连接插头和钛合金探头11；换能器15、连接插头、上变幅杆、连接法兰、下变幅杆和钛合金探头11自上而下固定安装在一起，换能器15和连接插头位于机箱外壳体上方，下变幅杆和钛合金探头11位于微波腔室2内；或/和，机箱外壳体1一侧设有立柱16，在立柱16上固定安装有十字转接夹17，在十字转接夹17与回流冷凝管6之间固定安装有试管夹18。

如附图1所示，根据需要，所述微波腔室2内设有与单片机电连接的辐照强度传感器19。这样可实时了解微波腔室2内的辐照强度。为了便于连接，辐照强度传感器19可采用在微波腔室2内设置插座的形式。

如附图1所示，所述微波腔室2内设置有与单片机电连接的摄像头20，在机箱外壳体1外侧设有与单片机电连接的图像观看设备；或/和，机箱外壳体1上分别设有辐照强度开关21、紫外灯开关22、电源开关23和开门按钮24；或/和，紫外灯上安装有紫外灯罩25，或/和，安装腔内安装有风扇。通过摄像头2可以实时监视反应进程。风扇的设置可在反应结束后加快冷却。

工作原理：打开电源后，单片机通过变压器控制磁控管发射微波，控制换能器由钛合金探头11发出超声波；紫外灯由供电电源和开关独立控制，可独立工作，也可与微波、超声波协同工作。温度传感器实时测温并通过单片机加以控温。

Claims (10)

1.一种电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，包括机箱外壳体、微波腔室、微波发生装置、超声波发生装置、紫外灯和单片机，在微波腔室外侧固定有机箱外壳体，且微波腔室与机箱外壳体之间有安装腔，在安装腔内固定安装有单片机和微波发生装置，在机箱外壳体上安装有能闭合和开启微波腔室的炉门，在微波腔室内固定安装有紫外灯，在机箱外壳体和微波腔室上有上下相通的两个通孔，一个通孔内固定安装有内端位于微波腔室内的超声波发生装置，另一个通孔内固定安装有内端位于微波腔室内的波导截止管，在位于另一个通孔外侧的波导截止管上固定安装有玻璃三通管，玻璃三通管的另两端分别固定安装有回流冷凝管和恒压滴液漏斗，在恒压滴液漏斗上安装有温度计，在微波腔室内设有与单片机电连接的温度传感器，在机箱外壳体上设有与单片机电连接的液晶显示屏。

2.根据权利要求1所述的电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，微波腔室内设有三口烧瓶，温度传感器位于三口烧瓶的第一口内，超声波发生装置包括钛合金探头，钛合金探头位于三口烧瓶的第二口内，波导截止管位于三口烧瓶的第三口内。

3.根据权利要求2所述的电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，微波腔室内设有升降台，在升降台上安装有三口烧瓶。

4.根据权利要求1所述的电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，微波腔室内设有三口烧瓶，微波腔室下方的安装腔内固定安装有微型电机，在微型电机的转动轴上固定有转动盘，在转动盘的上端面固定有能控制磁力搅拌子转动的永久磁铁，温度传感器位于三口烧瓶的第一口内，波导截止管位于三口烧瓶的第二口内，在机箱外壳体上设有与电机开关电连接的磁力搅拌开关。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，微波发生装置为磁控管；或/和，超声波发生装置包括换能器、上变幅杆、下变幅杆、连接法兰、连接插头和钛合金探头；换能器、连接插头、上变幅杆、连接法兰、下变幅杆和钛合金探头自上而下固定安装在一起，换能器和连接插头位于机箱外壳体上方，下变幅杆和钛合金探头位于微波腔室内；或/和，机箱外壳体一侧设有立柱，在立柱上固定安装有十字转接夹，在十字转接夹与回流冷凝管之间固定安装有试管夹。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，微波腔室内设有与单片机电连接的辐照强度传感器。

7.根据权利要求5所述的电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，微波腔室内设有与单片机电连接的辐照强度传感器。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，微波腔室内设置有与单片机电连接的摄像头，在机箱外壳体外侧设有与单片机电连接的图像观看设备；或/和，机箱外壳体上分别设有辐照强度开关、紫外灯开关、电源开关和开门按钮；或/和，紫外灯上安装有紫外灯罩，或/和，安装腔内安装有风扇。

9.根据权利要求5所述的电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，微波腔室内设置有与单片机电连接的摄像头，在机箱外壳体外侧设有与单片机电连接的图像观看设备；或/和，机箱外壳体上分别设有辐照强度开关、紫外灯开关、电源开关和开门按钮；或/和，紫外灯上安装有紫外灯罩，或/和，安装腔内安装有风扇。

10.根据权利要求7所述的电脑微波超声波紫外光组合催化合成仪，其特征在于，微波腔室内设置有与单片机电连接的摄像头，在机箱外壳体外侧设有与单片机电连接的图像观看设备；或/和，机箱外壳体上分别设有辐照强度开关、紫外灯开关、电源开关和开门按钮；或/和，紫外灯上安装有紫外灯罩，或/和，安装腔内安装有风扇。