[发明专利]原位反应装置、光学原位反应表征系统及方法

说明书

一种原位反应装置、光学原位反应表征系统及方法。该原位反应装置包括支撑单元，起支撑作用；反应单元，其设在支撑单元上，样品在所述反应单元内发生反应；密封罩单元，其设置在反应单元上，用于密封反应单元；以及流体传动单元，其为反应单元提供气体或液体的反应流体。本发明提供的原位装置，采用可拆卸、可清洗的连接结构，具有密封性良好、多功能性、重复利用性高等优点；还可以满足多种表征条件、多种表征模式的切换。

技术领域

本发明涉及光学表征装置领域，具体涉及一种原位反应装置、光学原位反应表征系统及方法。

背景技术

对于很多固态、液态、气态物质相互间进行的物理化学反应而言，反应的中间过程和中间产物非常重要。因此，原位条件下实时表征反应过程中材料的变化是很必要的，这能够很好地帮助人们理解其反应机理，对材料基础研究和实际应用而言都意义重大。

对固气、固液、液液这些常见的反应而言，开展原位表征的一个关键点就是设计合适的原位反应装置，特别是针对强酸、强碱等反应条件，原位装置的设计、选材、加工及使用都面临严峻的挑战；同时，为了满足多种测试分析技术、多线站、多种外场条件切换等功能，这里的原位装置设计还需要满足多技术通用、可重复使用、稳定性好等要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种原位反应装置、光学原位反应表征系统及方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种原位反应装置，包括：

支撑单元，起支撑作用；

反应单元，其设在支撑单元上，样品在所述反应单元内发生反应；

密封罩单元，其设置在反应单元上，用于密封反应单元；以及

流体传动单元，其为反应单元提供气体或液体的反应流体。

作为本发明的另一个方面，还提供了一种光学原位反应表征系统，包括：

如上所述原位反应装置；以及

检测装置，用于原位检测所述原位反应装置内的反应。

作为本发明的又一个方面，还提供了一种采用如上所述的表征系统进行原位表征的方法，包括如下步骤：

将样品装入反应单元内；

将支撑单元、密封罩单元与装好样品的反应单元密封连接；

将流体传动单元和与密封罩单元密封连接后的反应单元连接；

将连接好的原位表征装置固定到检测装置的检测平台上；

将流体传动单元中的反应流体引入反应单元中反应，同时启动检测装置对样品实时检测，实现对样品反应过程的原位表征。

基于上述技术方案可知，本发明的原位反应装置、光学原位反应表征系统及方法相对于现有技术至少具有以下优势之一：

1、本发明提供的原位装置，采用可拆卸、可清洗的连接结构，具有密封性良好、多功能性、重复利用性高等优点；

2、本发明通过更换装置的组件，可以满足多种表征条件、多种表征(如X射线小角或广角散射、X射线吸收谱、红外光谱、拉曼光谱)模式的切换。

附图说明

图1是本发明一实施例的原位装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1中不同反应时间下的硅锗分子筛材料在酸性气氛下的原位XRD图；