本实用新型专利技术涉及一种用于高通量微反应器合成的预混/注射集成进样系统，包括：进样系统箱体；设置于进样系统箱体一侧的至少四个用于自主注射反应原料的反应原料溶液注射泵机构和至少四个用于自主注入反应原料的反应原料溶液平流泵机构；设置于进样系统箱体内部且靠近反应原料溶液注射泵机构一侧，并对反应原料溶液注射泵机构和反应原料溶液平流泵机构注射的反应原料进行混合的原料溶液混合装置；以及设置在进样系统箱体内部且设置在原料溶液混合装置一侧的、用于抽取原料溶液混合装置中预混合反应物并注入高通量微反应器中的精密进样装置。本实用新型专利技术能辅助实现微/纳米材料的连续、高通量、自动化及定制化的制备。自动化及定制化的制备。自动化及定制化的制备。
【技术实现步骤摘要】
一种用于高通量微反应器合成的预混/注射集成进样系统
[0001]本技术涉及无机纳米材料及高通量微反应器，具体设计一种用于高通量微反应器合成的预混/注射集成进样系统。
技术介绍
[0002]微反应器以其特有的优势，如微通道的多样化、极好的传热传质能力、易精确控制及易于批量放大合成等，在微/纳米材料的精密制备及其高通量合成等方面引起了广泛的关注和应用并逐渐成为相关领域产业化生产的关键工具之一。
[0003]目前应用微反应器技术在进行微/纳米材料精密制备及其高通量合成过程，主要涉及以下过程：微/纳米预混合反应物的精密注射过程(即与微反应器输入端相连的精密进样系统)、微/纳米材料的合成过程(即反应原料在微反应器内部的反应合成微/纳米材料过程)、微/纳米颗粒产物的输出过程(即与微反应器输出端相连的产物收集系统)；其中与微反应输入端相连的精密进样系统通常由多个可更换注射器的精密注射泵组成，但由于精密注射泵可承载的注射器型号有限(一般最大极限型号为60ml)，所以进样系统难以实现持续化进样，进而影响微/纳米材料产业化制备的进程；且由于一些微/纳米材料的制备过程需要不同的反应条件，如对温度、光照、气体环境等有要求，而传统的精密注射泵又多为半开放式设计，难以实现进样过程对进样系统的温度、光照、气体环境控制，进而影响高通量微反应器合成的微/纳米材料的质量；同时，反应原料的精密注射过程中其注射器所装载的某种原料通常由多种成分组成，而其传统的方法多为人工将其多种成分提前混合好后，再用手吸取混合溶液装载入注射器，最后实现精密注射。同时，在其人工混合的过程中，又难以避免出现混合不充分、混合环境难以控制、装载注射器过程的成分污染及混合效率低等问题，进而会影响高通量微反应器合成微/纳米材料的质量及影响微/纳米材料产业化制备的进程。
[0004]因此，目前亟需一种可持续预混/注射的集成进样系统，并具有高通量、可控制反应进样条件、高质量混合和快速进样特点的预混/注射集成进样系统。
技术实现思路
[0005]技术要解决的问题：
[0006]针对上述现有微/纳米材料合成过程中，涉及到原料精密注射过程需要借助人工操作，难以持续化进样、反应条件难以控制及反应成分难以高质量混合等问题，本技术的目的在于提供一种用于高通量微反应器合成的，能实现包括精确预先混合反应原料，及将预混合原料以精准、可调速度注入微反应器两种功能的预混/注射集成进样系统。
[0007]解决问题的技术手段：
[0008]本技术提供一种用于高通量微反应器合成的预混/注射集成进样系统，包括：
[0009]进样系统箱体；
[0010]设置于所述进样系统箱体外部(一侧)的至少四个用于自主注射反应原料(以下反
应原料均为：用以合成微/纳米材料的不同成分的各种原料)的反应原料溶液注射泵机构和至少四个用于自主注入反应原料的反应原料溶液平流泵机构；
[0011]设置于所述进样系统箱体内部且靠近反应原料溶液注射泵机构一侧，并可对反应原料溶液注射泵机构和反应原料溶液平流泵机构注射的反应原料进行混合的原料溶液混合装置；
[0012]以及设置在进样系统箱体内部且设置在原料溶液混合装置一侧的、用于抽取原料溶液混合装置中预混合反应物并注入高通量微反应器中的精密进样装置(或者说，设置于所述原料溶液混合装置相邻的可向微反应器原样品进样端进行预混合反应物(以下预混合反应物均为：反应原料混合后得到的预混合反应物)注射的精密进样装置)。
[0013]较佳的，所述进样系统箱体由进样系统箱体柜体和进样系统箱体柜门构成。
[0014]较佳的，所述反应原料溶液注射泵机构包括：注射泵机构支撑座、通过注射器夹持器安装于注射泵支撑座上的注射器、及设置在注射泵支撑座上且位于靠近注射器末端的位置的注射泵电机机构。或者说，所述反应原料溶液注射泵机构包括：注射泵机构支撑座、能拆卸的注射器和驱动注射泵注射反应原料的机械本体(即注射泵电机机构)。
[0015]较佳的，所述反应原料溶液平流泵机构包括：平流泵机构本体、设置于平流泵机构本体上的平流泵机构显示屏和平流泵机构清洗装置，以及用于输送反应原料的平流泵机构进样端和平流泵机构出样端。
[0016]较佳的，所述原料溶液混合装置包括：至少四个用于装载预混合反应物的原料溶液混合瓶、至少四个用于固定原料溶液混合瓶的原料溶液混合瓶支架、至少四个用于使加入的反应原料充分混合的自转装置驱动电机，以及至少四个用于固定原料溶液混合瓶支架和自转装置驱动电机的原料溶液混合装置底座。在可选的实施方式中，所述原料溶液混合装置包括阵列排布且45度倾斜放置开口斜朝上的至少四个原料溶液混合瓶和驱动相对应原料溶液混合瓶自转的自转装置，所述的自转装置又包括45度倾斜方向上的原料溶液混合瓶支架和自转驱动电机。
[0017]较佳的，设置于进样系统箱体内部能拆卸，并连通原料溶液混合装置和精密进样装置的多根管道；设置于进样系统箱体外侧，用于分别连通原料溶液混合装置和反应原料溶液注射泵机构、反应原料溶液平流泵机构的第一预留管道接口A、第二预留管道接口B，及用于精密进样装置和市面上通用的微反应器原样品进样端口相连的第三预留管道接口C。例如，在进样系统箱体的外侧上部(顶部)，设置有连通原料溶液混合装置和反应原料溶液注射泵机构的至少四个第一预留管道接口、连通原料溶液混合装置和反应原料溶液平流泵机构的至少四个第二预留管道接口，和用于连通精密进样装置和高通量微反应器的至少四个第三预留管道接口。
[0018]较佳的，所述精密进样装置包括精密进样温控箱体、精密进样注射泵机构和三通电磁阀，其中精密进样注射泵机构和反应原料溶液注射泵机构类似，所述三通电磁阀具备三通电磁阀进样口1、三通电磁阀进样口2和三通电磁阀出样口。所述三通电磁阀的进样口1与所述精密进样注射泵机构对应连接，所述三通电磁阀的进样口2与所述原料溶液混合装置对应连接，所述三通电磁阀的出样口2与所述第三预留管道接口C对应连接。
[0019]又，较佳的，所述原料溶液混合装置还包括：通过第一预留管道接口与反应原料溶液注射泵机构相连的至少四根第一预留管道、通过第二预留管道接口与反应原料溶液平流
泵机构相连的至少四根第二预留管道，和通过第三预留管道接口与三通电磁阀(主要是三通电磁阀进样口2)连接的至少四根第三预留管道。
[0020]较佳的，该预混/注射集成进样系统还包括：与所述反应原料溶液注射泵机构和所述反应原料溶液平流泵机构和所述原料溶液混合装置以及精密进样装置连接的控制装置(优选自动控制装置)。所述控制装置可进行以下控制：使所述反应原料溶液注射泵机构和所述反应原料溶液平流泵机构同步启动并进行不同成分的反应原料注射，且控制所述原料溶液混合装置的自转装置进行自转，使不同成分的反应原料在所述原料溶液混合瓶中进充分混合；与此同时，使所述的精密进样装置的温控层启动以满足不同类型材料制备时对注射预混合反应物的温度需求，当所述反应原料溶液注射泵机构和所述反应原料溶液平流泵机构反本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于高通量微反应器合成的预混/注射集成进样系统，其特征在于，包括：进样系统箱体；设置于进样系统箱体一侧的至少四个用于自主注射反应原料的反应原料溶液注射泵机构和至少四个用于自主注入反应原料的反应原料溶液平流泵机构；设置于进样系统箱体内部且靠近反应原料溶液注射泵机构一侧，并对反应原料溶液注射泵机构和反应原料溶液平流泵机构注射的反应原料进行混合的原料溶液混合装置；以及设置在进样系统箱体内部且设置在原料溶液混合装置一侧的、用于抽取原料溶液混合装置中预混合反应物并注入高通量微反应器中的精密进样装置。2.根据权利要求1所述的用于高通量微反应器合成的预混/注射集成进样系统，其特征在于，所述进样系统箱体由进样系统箱体柜体和进样系统箱体柜门构成。3.根据权利要求1所述的用于高通量微反应器合成的预混/注射集成进样系统，其特征在于，所述反应原料溶液注射泵机构包括：注射泵机构支撑座、通过注射器夹持器安装于注射泵支撑座上的注射器、及设置在注射泵支撑座上且位于靠近注射器末端的位置的注射泵电机机构。4.根据权利要求1所述的用于高通量微反应器合成的预混/注射集成进样系统，其特征在于，所述反应原料溶液平流泵机构包括：平流泵机构本体、设置于平流泵机构本体上的平流泵机构显示屏和平流泵机构清洗装置，以及用于输送反应原料的平流泵机构进样端和平流泵机构出样端。5.根据权利要求1所述的用于高通量微反应器合成的预混/注射集成进样系统，其特征在于，所述原料溶液混合装置包括：至少四个用于装载预混合反应物的原料溶液混合瓶、至少四个用于固定原料溶液混合瓶的原料溶液混合瓶支架、至少四个用于使加入的反应原料充分混合的自转装置驱动电机，以及至少四个用于固定原料溶液混合瓶支架和自转装置驱动电...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰正义，马明，陈航榕，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：新型
国别省市：
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