[实用新型]一种基于酸/碱刻蚀的共价有机骨架的制备装置

说明书

本实用新型提供一种基于酸/碱刻蚀的共价有机骨架的制备装置，包括反应室、洗涤室、刻蚀室和酸/碱提取室；反应室的出料口与洗涤室的进料口通过管道连通，洗涤室的出料口与刻蚀室的进料口通过管道连通，刻蚀室的出料口与洗涤干燥室的进料口通过管道连通；刻蚀室侧壁分别设有虹吸导管和连接导管，虹吸导管的第一端口与刻蚀室底部连通，其第二端口从酸/碱提取室顶部连通并延伸至酸/碱提取室底部，连接导管分别与刻蚀室上部和酸/碱提取室上部空间连通。其中，酸/碱提取室中的弱酸或者弱碱溶液被加热气化、上升、冷凝，滴入刻蚀室，达到一定高度后再由刻蚀室虹吸至酸/碱提取室中，循环往复，直到材料刻蚀完成，反应工艺简单可控，环境友好。

技术领域

本实用新型属于共价有机骨架材料制备装置领域，具体涉及一种基于酸/碱刻蚀的共价有机骨架的制备装置。

背景技术

共价有机骨架(COFs)是由构筑单元通过可逆的共价键连接的多孔材料，是一类具有有序孔道结构的新型多孔晶态材料。这类多孔晶态材料因其在气体存储，化学传感，药物释放，非均相催化以及光电领域有潜在的应用价值。在过去十几年中，通过选择各种构筑单元已经得到许多二维或三维COFs，其结构合成重点在于构筑基元的选择和结构的设计，这也是决定COF材料性能的重要因素。然而目前合成COFs的构筑单元主要集中于有机构筑单元，这在一定程度上限制了COFs结构和功能的多样性。因此开发多级复合的构筑单元对丰富COFs材料的结构与功能有重要意义。

多功能化和微结构化新型纳米复合材料的研发是当前催化科学领域的研究热点。具有多级yolk-shell结构的共价有机骨架材料具高催化活性，尤其，该材料多功能集成组装和表面功能化是提升材料性能的关键技术。因此制备yolk-shell结构架共价有机骨架材料具有重要应用价值。这种材料往往是通过先制备出核-壳结构的共价有机骨架材料，然后使用相应的溶液对其内核进行刻蚀，该溶液可以溶解相应的核材料而对共价有机骨架没有腐蚀作用，目前常使用的是以二氧化硅做核材料，以弱酸或者弱碱进行刻蚀。但目前尚没有出现一种适用于该材料的规模化生产的装置，该装置一方面需要满足在工业化同时刻蚀反应均匀不影响产品形貌，另一方面需要克服工艺流程弱酸或者弱碱刻蚀量不易控制的缺陷。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于酸/碱刻蚀的共价有机骨架的制备装置，使用本装置可以制备出具有yolk-shell结构的共价有机骨架材料，该材料表面多级功能化具高催化活性。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供一种基于酸/碱刻蚀的共价有机骨架的制备装置，包括反应室、洗涤室、刻蚀室和酸/碱提取室；

所述反应室的出料口与洗涤室的进料口通过管道连通，所述洗涤室的出料口与刻蚀室的进料口通过管道连通，所述刻蚀室的出料口与洗涤干燥室的进料口通过管道连通；

所述刻蚀室侧壁分别设有虹吸导管和连接导管，所述虹吸导管的第一端口与所述刻蚀室底部连通，其第二端口从所述酸/碱提取室顶部连通并延伸至酸/碱提取室底部，所述连接导管分别与所述刻蚀室上部和酸/碱提取室上部空间连通。

优选地，还包括螺旋蒸馏塔，所述螺旋蒸馏塔设有螺旋蒸馏管道，所述螺旋蒸馏管道底部端口与所述刻蚀室连通，且靠近所述连接导管端口。

优选地，所述螺旋蒸馏塔设有两个接口与外界连通，用于冷却流体的输入/输出。

优选地，所述反应室和酸/碱提取室设置有加热装置和压力调控装置。

优选地，所述刻蚀室出料口连接洗涤干燥室，所述洗涤干燥室腔内设置有过滤膜传送带。

优选地，所述装置还包括第一处理池和第二处理池；

所述洗涤干燥室均设有出液口与第一处理池的入水口连通，所述第一处理池废液口与所述第二处理池的入水口连通。

优选地，所述反应室、刻蚀室、酸/碱提取室中均设有搅拌装置。