一种超高真空催化装置以及团簇沉积设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及材料制备设备领域，具体而言，涉及一种超高真空催化装置以及团簇沉积设备。一种超高真空催化装置包括用于传递团簇的超高真空传样装置、用于气相催化的催化装置以及用于检测催化产物的四极质谱仪。超高真空传样装置的出口端与催化装置的进口端连通，催化装置的出口端与四极质谱仪进口端连通。该装置能够在真空环境下对团簇的气相催化性能进行实时检测，能够获得洁净团簇粒子的真实催化性能并对其催化机理进行研究。

Ultra high vacuum catalytic device and cluster deposition equipment

The utility model relates to the field of material preparation equipment, in particular to an ultrahigh vacuum catalytic device and a cluster deposition equipment. An ultrahigh vacuum catalytic device includes an ultrahigh vacuum sampling device for transferring clusters, a catalytic device for gas-phase catalysis, and a quadrupole mass spectrometer for detecting a catalytic product. The exit end of the ultrahigh vacuum sampling device is communicated with the inlet end of the catalytic device, and the exit end of the catalytic device is communicated with the inlet of the quadrupole mass spectrometer. The device can detect the gas phase catalytic properties of clusters in a vacuum environment, and can obtain the real catalytic properties of clean cluster particles and study their catalytic mechanism.

【技术实现步骤摘要】
一种超高真空催化装置以及团簇沉积设备
本技术涉及材料制备设备领域，具体而言，涉及一种超高真空催化装置以及团簇沉积设备。
技术介绍
金属、氧化物纳米团簇由于量子尺寸效应，造成电子、能带结构的变化。通过控制纳米团簇尺寸的制备，可以实现不同用途的功能材料，如生物医学、气体传感、光催化等。对于纳米团簇的制备，通常有水热合成方法及气相团簇沉积方法。相比于水热合成，气相团簇沉积方法制备的纳米团簇具有尺寸可控、无其它杂相，方法简单等特点。团簇沉积设备中，超高真空催化装置是在超高系统中在线检测团簇的催化性能。但是传统的超高真空催化装置需要人工转移团簇，增加了操作步骤，同时影响了团簇的纯度，进而影响团簇的催化性能的检测。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种超高真空催化装置，其能够快速高效的对团簇的催化性能进行检测，以便对团簇的催化性能及机理进行分析。本技术的另一目的在一种团簇沉积设备，其能够快速生成团簇并及时对团簇进行在线催化、检测、分析，减少了实验步骤，节约了实验人力以及时间。本技术的实施例是这样实现的：一种超高真空催化装置，包括用于传递团簇的超高真空传样装置、用于气相催化的催化装置以及用于检测催化产物的四极质谱仪。超高真空传样装置的出口端与催化装置的进口端连通，催化装置的出口端与四极质谱仪进口端连通。在本技术较佳的实施例中，上述所述催化装置包括催化装置本体、加热装置、样品底座以及外部加热电源。外部电源位于催化装置本体外部，样品底座设于催化装置本体内。加热装置的一端与样品底座连接，加热装置的另一端与外部加热电源连接。在本技术较佳的实施例中，上述催化装置还包括外部电源仪表以及用于测量团簇电学特性的电输运测量装置。外部电源仪表设于催化装置本体外部。电输运测量装置的一端与样品底座连接，电输运测量装置的另一端与外部电源仪表连接。超高真空传样装置包括传递杆、沉积室，所述传递杆与所述沉积室连通。在本技术较佳的实施例中，上述传递杆包括第一伸缩杆、第二伸缩杆、衬底夹、所述第一伸缩杆的一端封闭，另一端套设于所述第二伸缩杆的一端，所述第二伸缩杆的另一端与所述衬底夹连接。在本技术较佳的实施例中，上述传递杆还包括衬底片，衬底片与衬底夹活动连接。在本技术较佳的实施例中，上述沉积室包括用于观测团簇沉积的观察窗、沉积腔，观察窗镜设于沉积腔的外部。在本技术较佳的实施例中，上述超高真空催化装置还包括插板阀。插板阀位于催化装置和磁力传递装置之间。在本技术较佳的实施例中，上述超高真空催化装置还包括流量计。流量计设置于催化装置的气体入口处。一种团簇沉积设备，包括团簇产生装置、质量检测装置以及上述超高真空催化装置。本技术实施例的有益效果是：本技术的超高真空催化装置通过传样装置将沉积到衬底片上团簇送入催化装置中进行催化。在超高真空下直接对制备好的催化剂进行在线催化性能检测，节约了操作时间以及人力，同时能够更好的研究团簇的催化机理，团簇在催化装置内对流量计控制的引入的气体进行催化并通过质谱仪检测生成的气体的性质，判断催化的效果以及研究催化的机理。催化以及检测同时进行，简化了后续的检测步骤，节约了时间。具有上述超高真空催化装置的团簇沉积设备，将团簇生成、催化检测集于一体。简化了团簇制备及催化性能研究所需的操作步骤，能够达到高度的自动机械化，节约研究所需的人力物力以及时间。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的团簇超高真空催化装置的结构示意图；图2为本技术实施例提供的传递杆的结构示意图。图标：100-超高真空催化装置；110-超高真空传样装置；120-催化装置；140-四极质谱仪；111-传递杆；130-沉积室；115-第一伸缩杆；117-第二伸缩杆；119-衬底夹；118-衬底片160-流量计；121-第一铁芯；125-第二铁芯；123-第一强磁圈；127-第二强磁圈；135-观察窗；131-沉积腔；137-催化装置本体；139-加热装置；136-样品底座；138-外部加热电源；150-插板阀；126-电输运测量装置；124-外部电源仪表。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。参照图1，本实施例提供一种超高真空催化装置100，其包括传递团簇的超高真空传样装置110、用于气相催化的催化装置120以及用于检测催化产物的四极质谱仪140。超高真空传样装置110的出口端与催化装置120的进口端连通，催化装置120的出口端与四极质谱仪140进口端连通。进一步地，超高真空传样装置110包括传递杆111、沉积室130。传递杆111可伸缩的进入、离开沉积室130。当需要将沉积好的团簇输送进入催化装置120时时，传递杆111伸长，当团簇在催化装置120内进行催化时，传递杆收缩退出催化装置120。进一步地，参见图2，传递杆111包括第一伸缩杆115、第二伸缩杆117衬底夹119以及衬底片118。第一伸缩杆115的一端采用不锈钢封闭，第一伸缩杆115的另一端套设于第二伸缩杆117的一端，所述第二伸缩杆117的另一端与衬底夹119连接。第一伸缩杆115为不锈钢制成。第一伸缩杆115与第二伸缩杆117之间设有第一铁芯121、第二铁芯125，第一伸缩杆115的外周套设有与第一铁芯121相对的第一强磁圈123，第一伸缩杆115的外周套设有与第二铁芯125相对的第二强磁圈127。因此，第一强磁圈123内的第一强磁透过不锈钢与第一铁芯121形成了强大磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高真空催化装置，其特征在于，包括用于传递团簇的超高真空传样装置、用于气相催化的催化装置、以及用于检测催化产物的四极质谱仪；超高真空传样装置的出口端与催化装置的进口端连通，催化装置的出口端与四极质谱仪进口端连通。

【技术特征摘要】
1.一种超高真空催化装置，其特征在于，包括用于传递团簇的超高真空传样装置、用于气相催化的催化装置、以及用于检测催化产物的四极质谱仪；超高真空传样装置的出口端与催化装置的进口端连通，催化装置的出口端与四极质谱仪进口端连通。2.根据权利要求1所述的超高真空催化装置，其特征在于，所述催化装置包括催化装置本体、加热装置、样品底座以及外部加热电源，所述外部电源位于所述催化装置本体外部，所述样品底座设于所述催化装置本体内，所述加热装置的一端与所述样品底座连接，所述加热装置的另一端与所述外部加热电源连接。3.根据权利要求2所述的超高真空催化装置，其特征在于，所述催化装置还包括外部电源仪表以及用于测量团簇电学特性的电输运测量装置，所述外部电源仪表设于所述催化装置本体外部，所述电输运测量装置的一端与所述样品底座连接，所述电输运测量装置的另一端与所述外部电源仪表连接。4.根据权利要求1所述的超高真空催化装置，其特征在于，所述超高真空传样装置包括传递杆、沉积室，所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勤芳，王保林，樊乐乐，朱雷，王珏，孟强强，侯贵华，罗改霞，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32