[发明专利]一种微波催化剂合成及催化测试两用装置

权利要求书

1.一种微波催化剂合成及催化测试两用装置，其特征在于：所述装置包括微波加热场反应区、旋转电机、前驱物/气体输送系统、气体分析系统和多余沉积物回收装置；

所述微波加热场反应区由微波加热腔内壁包裹的石英微波透射内胆构成的沉积腔、加热磁控管、热电偶/红外测温设备、压力传感器、压力记录仪和沉积基体/催化剂组成；

所述加热磁控管包裹所述微波加热腔外壁；

所述热电偶/红外测温设备位于所述沉积腔内部，且所述热电偶不可直接延伸 至所述沉积腔外部；否则会造成微波泄露；所述测温设备安装位置由放入腔体内部工质的形状决定；

所述压力记录仪通过压力传感器与所述沉积腔上部相通；

所述沉积基体/催化剂悬挂于所述沉积腔中下部；

所述旋转电机的旋转轴固定于所述沉积腔顶部，所述旋转电机悬挂于所述沉积腔中；

所述前驱物/气体输送系统包括脉冲发生器、脉冲喷嘴、前驱溶液/还原剂贮存器和反应气通入装置；

所述前驱溶液/还原剂贮存器中储存有前驱溶液/还原剂；

所述脉冲喷嘴的一端与所述沉积腔上部相通，另一端与所述前驱溶液/还原剂贮存器，且通过脉冲发生器控制；

所述反应气通入装置与所述沉积腔上部相通；

所述气体分析系统由检测阀和气体分析设备组成；

所述气体分析设备包括烟气分析仪、质谱、色谱和红外中至少一种；所述气体分析设备通过所述检测阀与所述沉积腔内底部相通；

所述多余沉积物回收装置由依次连接的沉积阀、机械泵和液氮急冻废料收集冷阱组成；所述沉积阀与所述沉积腔内底部相通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述脉冲喷嘴的脉宽和频率由所述脉冲发生器控制。

3.权利要求1或2所述微波催化剂合成及催化测试两用装置在催化剂合成中的应用。

4.一种利用权利要求1或2所述微波催化剂合成及催化测试两用装置进行催化剂合成的方法，包括：

在所述前驱溶液/还原剂贮存器中装前驱物溶液，所述沉积基体/催化剂放置沉积基体，沉积阀打开，检测阀关闭；

所述前驱物溶液由所述脉冲喷嘴喷入所述沉积腔内，由所述反应气通入装置通入反应气，所述前驱物溶液进入微波加热场后汽化，随所述反应气一起于所述沉积腔内的所述沉积基体表面进行反应，得到催化剂薄膜，多余物料经由打开的沉积阀和管路进入所述液氮急冻废料收集冷阱收集，尾端由所述机械泵提供负压吸力。

5.一种利用权利要求1或2所述微波催化剂合成及催化测试两用装置进行催化测试的方法，包括：

在所述前驱溶液/还原剂贮存器中装还原剂，沉积基体/催化剂放置催化剂，检测阀打开，沉积阀关闭，还原剂由脉冲喷嘴喷入沉积腔内，由所述反应气通入装置通入反应气，所述还原剂随反应气一起来到悬挂在腔体内的催化剂区域，发生催化反应，催化反应生成的产物和中间体经由打开的检测阀和管路进入所述气体分析设备进行定性和定量的检测；

或者，在所述沉积基体/催化剂放置催化剂，检测阀打开，沉积阀关闭，由所述反应气通入装置通入反应气，反应气于悬挂在腔体内的催化剂区域发生催化反应，催化反应生成的产物和中间体经由打开的检测阀和管路进入所述气体分析设备进行定性和定量的检测。