[实用新型]基于太赫兹光谱技术检测有机催化反应的装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种有机催化反应装置，尤其涉及一种利用太赫兹光谱系统对催化反应进行实时监测的有机催化反应装置。

背景技术

有机催化反应是一种重要的反应类型，在科学研究、化学工业、石油化工中都有重要应用。对反应过程的研究从来都是一个重要问题，化学反应进行的具体过程，反应过程中生成的中间产物，催化剂对化学反应的作用方式、作用机理等都是需要研究的问题。目前对催化反应的研究，用到的多是红外光谱、气象色谱法、拉曼光谱等方法，这些方法可以获得许多重要信息，也对催化反应有深入理解，得到了广泛应用。而且这些方法往往还和X射线衍射、电镜、热分析技术相结合，研究了催化剂和功能材料的相变、体相组成结构的变化及表面官能团的变化，得到了更丰富的信息。但是这些方法也有一定局限性，如红外光谱只有特定的光谱范围，超过这个范围就无能为力，且一般红外光谱的灵敏度不够高，跟踪速度不够快，一般傅里叶变换红外光谱只是在毫秒级水平。

催化反应科学与技术的发展和催化研究方法的发展密不可分，尤其是在催化新反应和新材料的不断探索过程中，催化新表征技术起着很重要的作用。过去的几十年中，催化研究领域发展了一系列催化研究的新方法，几乎利用了现代科学发展所派生出来的所有新技术，包括基于光、声、电磁、电子、原子、离子和热的原理所研制出的现代物理技术。太赫兹光谱技术作为一种新兴技术，本身具有一些显著特点，具有研究有机催化反应得天独厚的优势。太赫兹波段对应于分子振动、转动，分子间作用力、氢键等一些弱的相互作用，有机分子作用正好处在这些波段，太赫兹光谱可以反应有机分子的这些微妙变化，用于反应过程的监测，反应机理的研究。且太赫兹能量低，不会对探测物造成破坏。虽然太赫兹光谱技术是有机催化反应研究的一个重要手段，但是太赫兹光谱系统复杂精密，还没有与其它设备很好融合，不能直接进行化学反应的检测，将化学反应和太赫兹光谱系统结合起来有很多复杂的问题需要解决。由于太赫兹光谱技术是一种新兴技术，用太赫兹光谱技术对催化反应的研究还很不成熟。太赫兹在这方面还处于空白，有大量工作要做。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种基于太赫兹光谱技术检测有机催化反应的装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于太赫兹光谱技术检测有机催化反应的装置，该装置能够将化学反应和太赫兹光谱探测结合起来，以构成用太赫兹光谱表征有机催化反应的简易装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种基于太赫兹光谱技术检测有机催化反应的装置，该装置结构简单、操作方便，可用于对有机催化反应的实时监测。

本实用新型的目的是这样实现的，一种基于太赫兹光谱技术检测有机催化反应的装置，该检测有机催化反应的装置包括有机催化反应器、反应器加热装置、温度探测及控制装置、被太赫兹光谱实时监测的监测装置；

所述有机催化反应器内设有反应液和催化剂盛放装置；所述反应器加热装置位于有机催化反应器下方并与有机催化反应器底部接触设置；所述反应器加热装置内设有与一控制装置电连接的温度探测及控制装置；所述监测装置位于有机催化反应器侧面，所述反应器侧壁上设有上下对应设置的两个透孔，上透孔密封连接有上管道，下透孔密封连接有下管道，所述上、下管道之间密封连通设置一个由太赫兹波谱实时监测的样品池；由上、下管道和样品池构成所述监测装置；所述有机催化反应器内反应液的液面高于上透孔，所述反应液中设置一与控制装置电连接的温度传感器；所述有机催化反应器内还设置一个使反应液流动的搅动装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述有机催化反应器顶部设有一个密封上盖；该密封上盖上设有一气体出口。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述有机催化反应器、反应器加热装置、温度探测及控制装置设置在一个上端呈开口状的外壳内；所述反应器加热装置与外壳之间设有隔热保温层；所述上、下管道对应贯穿所述外壳壁。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述下管道中设有一节流开关。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述搅动装置包括设置在反应液液面之下的转动叶轮，所述转动叶轮的转轴通过传动装置与一电机联接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述催化剂盛放装置为一长方体框架，框架两侧为能使反应液流过的网状结构，该框架内设置催化剂。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述有机催化反应器和上、下管道由玻璃或陶瓷材料制成。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述样品池由聚乙烯或石英材料制成。