CN209635904U - 一种荧光碳量子点合成装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种荧光碳量子点合成装置，该荧光碳量子点合成装置包括：底座、取液装置、磁力搅拌器、反应装置和收集装置。本实用新型的有益效果是：本申请实施例中的前驱溶液和处理液能处于相对密闭的环境中，可以相对减少外界污染，并且使用时携带移动方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及到碳量子点合成技术领域，尤其涉及到一种荧光碳量子点合成装置。
背景技术
碳量子点是荧光材料中重要的一种，一种尺寸小于10nm，几何形状近似球形的新兴的碳材料，通常也称作为碳点。Mohapatra等人通过简单的一步水热反应，利用橘汁合成具有高荧光量子产率的碳点(Sahu S,Behera B,Maiti T K,et al.2012,48(70):8835.)。碳量子点溶液在常温下放置一年以上，都不会产生沉淀或者出现荧光衰减的现象。但是，这种合成方法不能连续合成，产率低，并且不能满足在合成碳量子点后需要严格的后续处理。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种荧光碳量子点合成装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现：
本实用新型提供了一种荧光碳量子点合成装置，该荧光碳量子点合成装置包括：底座、取液装置、磁力搅拌器、反应装置和收集装置；其中，
所述底座上设置有支架，所述支架上从上往下依次设置有横担、固定架和隔热架；
所述取液装置包括固定连接在所述固定架上的取液容器、滑动设置在所述取液容器内的密封板、一端与所述横担固定连接且另一端与所述密封板固定连接的电动伸缩杆、以及连接在所述取液容器底部的进液管和出液管；所述进液管上设置有进液单向阀，所述出液管上设置有出液单向阀；
所述磁力搅拌器安装在所述隔热架上，且所述取液容器与所述磁力搅拌器相接触；
所述反应装置固定安装在所述隔热架内部，所述反应装置具有进口和出口，所述进口与所述出液管远离所述取液容器的一端固定连接，所述出口连接有收集管，所述收集管上设置有流量控制阀；所述反应装置内部设置有流道，且所述反应装置内部设置有加热体，所述隔热架内部还设有温控器，所述温控器与所述加热体连接；
所述收集装置包括设置在所述底座上且位于所述隔热架下方的箱体、设置在所述箱体前侧并用于盛放冰水液体的抽屉、设置在所述抽屉内部的放置架、以及放置在所述放置架上的集液容器；所述收集管贯穿所述箱体的顶部，并位于所述集液容器的正上方。
优选的，所述密封板为橡胶板。
优选的，所述横担上设置有提手。
优选的，所述加热体为电加热棒。
优选的，所述流道围绕所述加热体设置。
优选的，所述集液容器内部上端设置有呈环形的防溅板。
本实用新型的有益效果是：本申请实施例中的前驱溶液和处理液能处于相对密闭的环境中，可以相对减少外界污染，并且使用时携带移动方便。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的荧光碳量子点合成装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的反应装置的剖视图；
图3是本实用新型实施例提供的流道的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的抽屉内部的结构示意图。
图中：1-底座；2-磁力搅拌器；3-支架；4-横担；5-固定架；6-隔热架；7-取液容器；8-密封板；9-电动伸缩杆；10-进液管；11-出液管；12-进液单向阀；13-出液单向阀；14-反应装置；15-收集管；16-流量控制阀；17-流道；18-加热体；19-温控器；20-箱体；21-抽屉；22-放置架；23-集液容器；24-提手；25-防溅板。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了方便理解本实用新型实施例提供的荧光碳量子点合成装置，首先说明一下其应用场景，本申请实施例提供的荧光碳量子点合成装置用于合成碳量子点，而现有技术中的碳量子点所用的合成装置不能连续合成，产率低，并且容易受到污染，因此，本申请提供了一种荧光碳量子点合成装置，以改善碳量子点的合成效果。下面结合附图对本申请实施例提供的荧光碳量子点合成装置进行详细说明。
请参阅图1-4，图1是本实用新型实施例提供的荧光碳量子点合成装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的反应装置的剖视图；图3是本实用新型实施例提供的流道的结构示意图；图4是本实用新型实施例提供的抽屉内部的结构示意图。
本实用新型实施例提供了一种荧光碳量子点合成装置，该荧光碳量子点合成装置包括底座1、取液装置、磁力搅拌器2、反应装置14和收集装置。如图1所示，在底座1上设置有支架3，在支架3上从上往下依次设置有横担4、固定架5和隔热架6。在本实施例中，在横担4上设置有提手24，便于携带和移动。
继续参考图1，所述的取液装置包括固定连接在固定架5上的取液容器7、滑动设置在取液容器7内的密封板8、一端与横担4固定连接且另一端与密封板8固定连接的电动伸缩杆9、以及连接在取液容器7底部的进液管10和出液管11。此外，在进液管10上设置有进液单向阀12，在出液管11上设置有出液单向阀13。
具体的，密封板8为橡胶板，与注射器中的活塞同理，这样，在启动电动伸缩杆9时，电动伸缩杆9能够带动密封板8在取液容器7内上下滑动。当电动伸缩杆9带动密封板8在取液容器7内向上滑动时，通过进液管10可以吸取前驱溶液，设置的出液单向阀13阻止前驱溶液向出液管11流动，密封板8和取液容器7内部上端实现密封，从而将前驱溶液吸入取液容器7内，整个过程可以减少对前驱溶液的污染；当电动伸缩杆9带动密封板8在取液容器7内向下滑动时，设置的进液单向阀12阻止前驱溶液向进液管10流动，从而通过出液管11可以排出前驱溶液。
此外，为了对吸入取液容器7内的前驱溶液进行搅拌以使前驱溶液充分混合，如图1所示，磁力搅拌器2安装在隔热架6上，且取液容器7与磁力搅拌器2相接触，这样，启动磁力搅拌器2，能够在对前驱溶液反应提取前，对取液容器7内的前驱溶液进行搅拌均匀。
继续参考图1，反应装置14固定安装在隔热架6内部，反应装置14具有进口和出口，所述的进口与出液管11远离取液容器7的一端固定连接，所述的出口连接有收集管15，收集管15上设置有流量控制阀16。具体的，反应装置14内部设置有流道17，如图3所示，流道17可设置为蛇形。在反应装置14内部设置有加热体18，加热体18为电加热棒。如图2所示，流道17围绕加热体18设置。此外，隔热架6内部还设有温控器19，温控器19与加热体18连接，通过温控器19可以实现对加热体18加热温度的控制，隔热架6采用真空隔热板制成，起到隔热的效果。
请参考图1并结合图4，所述的收集装置包括设置在底座1上且位于隔热架6下方的箱体20、设置在箱体20前侧并用于盛放冰水液体的抽屉21、设置在抽屉21内部的放置架22、以及放置在放置架22上的集液容器23。具体的，箱体20前侧设有开口的滑槽，抽屉21滑动装配在开口的滑槽内。抽屉21具体可采用透明的塑料制成，便于对放置在放置架22上的集液容器23进行观察。集液容器23优选为玻璃材质的开口容器，收集管15贯穿箱体20的顶部，并位于集液容器23的正上方，这样打开流量控制阀16，经反应装置14处理后的处理液就会流入集液容器23，事先在抽屉21内加入的冰水液体对处理液进行冷却。为防止处理液滴落在集液容器23时向外飞溅，在集液容器23内部上端设置有呈环形的防溅板25。
使用本申请实施例提供的荧光碳量子点合成装置，大规模快速合成碳量子点，具体合成包括如下步骤：
(1)将2.25g柠檬酸和0.5ml乙二胺混合并加入60mL的去离子水，通过电动伸缩杆9带动密封板8向上运动，抽取到取液容器7，并通过磁力搅拌器2搅拌均匀，得到混合物前驱溶液；
(2)通过电动伸缩杆9带动密封板8向下运动，将前驱溶液送入反应装置14内部的流道17中，通过温控器19控制加热体18加热至80℃进行反应，通过流量控制阀16控制前驱溶液在流道17中的流速为16ml/min，共用时4.86min；
(3)将步骤(2)反应处理得到的处理液由集液容器23收集，并通过在事先加入抽屉21内的0℃冰水液体对处理液进行快速冷却至室温；
(4)将冷却得到的处理液(处理液为无色液体)注入1000Da的透析袋中进行蒸馏水透析，透析24h，收集透析袋中的液体，于真空度为1MPa、120℃真空干燥10小时，获得碳量子点。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种荧光碳量子点合成装置，其特征在于，包括：底座、取液装置、磁力搅拌器、反应装置和收集装置；其中，
所述底座上设置有支架，所述支架上从上往下依次设置有横担、固定架和隔热架；
所述取液装置包括固定连接在所述固定架上的取液容器、滑动设置在所述取液容器内的密封板、一端与所述横担固定连接且另一端与所述密封板固定连接的电动伸缩杆、以及连接在所述取液容器底部的进液管和出液管；所述进液管上设置有进液单向阀，所述出液管上设置有出液单向阀；
所述磁力搅拌器安装在所述隔热架上，且所述取液容器与所述磁力搅拌器相接触；
所述反应装置固定安装在所述隔热架内部，所述反应装置具有进口和出口，所述进口与所述出液管远离所述取液容器的一端固定连接，所述出口连接有收集管，所述收集管上设置有流量控制阀；所述反应装置内部设置有流道，且所述反应装置内部设置有加热体，所述隔热架内部还设有温控器，所述温控器与所述加热体连接；
所述收集装置包括设置在所述底座上且位于所述隔热架下方的箱体、设置在所述箱体前侧并用于盛放冰水液体的抽屉、设置在所述抽屉内部的放置架、以及放置在所述放置架上的集液容器；所述收集管贯穿所述箱体的顶部，并位于所述集液容器的正上方。
2.根据权利要求1所述的荧光碳量子点合成装置，其特征在于，所述密封板为橡胶板。
3.根据权利要求1所述的荧光碳量子点合成装置，其特征在于，所述横担上设置有提手。
4.根据权利要求1所述的荧光碳量子点合成装置，其特征在于，所述加热体为电加热棒。
5.根据权利要求1所述的荧光碳量子点合成装置，其特征在于，所述流道围绕所述加热体设置。
6.根据权利要求1所述的荧光碳量子点合成装置，其特征在于，所述集液容器内部上端设置有呈环形的防溅板。
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| CN201920362578.XU CN209635904U (zh) | 2019-03-21 | 2019-03-21 | 一种荧光碳量子点合成装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113046069A (zh) * | 2020-03-27 | 2021-06-29 | 江南大学 | 一种连续可控制备氮、磷共掺杂碳量子点的方法 |
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