一种低聚水簇的制备装置和制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低聚水簇的制备装置和制备方法，属于基础化学领域。该装置包括主腔体、超声换能器和电子束发生与扫描单元，超声换能器设在主腔体底部，用于向主腔体内部发射振动波；电子束发生与扫描单元设在主腔体上部，用于通过扫描方式向主腔体内部发射电子束。本发明专利技术通过超声波对处理水产生震荡扰动和空化效应，将高聚水分子簇打散成低聚水分子簇，同时通过电子束的扫描作用向水反应腔体中注入电子束以保证低聚水分子簇的稳定，避免超声作用产生的低聚水簇回归到氢键结合状态，实现低聚水簇的制备。还通过空化碰撞多孔板设置，更容易实现水分子氢键断裂，进一步提升低聚水簇的制备效率。结构简单，易控制，为水分子簇的研究提供有利支持。簇的研究提供有利支持。簇的研究提供有利支持。

【技术实现步骤摘要】
一种低聚水簇的制备装置和制备方法


[0001]本专利技术涉及基础化学领域，特别是涉及一种低聚水簇的制备装置和制备方法。

技术介绍

[0002]基于人类对微观分子世界的开发研究不断进步，水分子在常态下的存在结构引起理论物理学家、结构化学家及数学家的注意，低聚水簇(甚至是单分子水)的制备与观测成为研究热点。根据热力学计算，以单分子存在的水其熔点和沸点应是
‑
110℃和
‑
85℃，远小于实际的0℃和100℃，由于水异常的熔沸点等特殊性质，人们推测在自然状态下水并非以单分子存在，而应以分子簇的形式存在。科学家开始了水簇聚合大小的研究，有人采用可变压力蒸汽容器，超声波高速气流喷射进入高真空室而瞬间形成低聚水簇。G.Torch用电子衍射研究n簇，有人用X衍射研究其结构，还有人用高分辨质谱研究n族。J.W.Shin等和Mitsuhiko，Miyazakj两个实验室彼此独立开展n簇(含质子簇)与红外傅立叶、激光拉曼联合散射，得到相同的结果。K.Nauta和R.E.Miller则采用液氦滴自由下落，捕集与冷冻水蒸汽，再用红外观本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低聚水簇的制备装置，其特征在于，包括主腔体、超声换能器和电子束发生与扫描单元，所述超声换能器设置在所述主腔体的底部，用于向所述主腔体内部发射振动波；所述电子束发生与扫描单元设置在所述主腔体的上部，用于通过扫描方式向所述主腔体内部发射电子束，则所述主腔体内部的水在所述超声换能器发射的振动波作用下产生空化现象，并形成水的震荡扰动效果，达到水分子之间的氢键解离，使高聚态水分子形成低聚水分子簇，同时在所述电子束发生与扫描单元发射的电子束作用下，保持低聚水分子簇的稳定，制备得到低聚水簇。2.根据权利要求1所述的低聚水簇的制备装置，其特征在于，所述超声换能器采用3*3超声换能器阵列，所述3*3超声换能器阵列中每个超声换能器均连接超声波发生器，所述超声波发生器所产生的超声频率范围为：8
‑
120MHz，超声功率密度大于0.5W/cm2。3.根据权利要求2所述的低聚水簇的制备装置，其特征在于，所述3*3超声换能器阵列中中间列的超声换能器的振动平面法线与水平面垂直，两侧列的超声换能器的振动平面法线均向中间倾斜，两侧列的所述超声换能器的振动平面法线与水平面夹角为65
°‑
80
°
。4.根据权利要求3所述的低聚水簇的制备装置，其特征在于，所述3*3超声换能器阵列中每个超声换能器同时工作或从一侧向另一侧的依次循环工作。5.根据权利要求4所述的低聚水簇的制备装置，其特征在于，所述主腔体的底部设置多个所述3*3超声换能器阵列。6.根据权利要求1所述的低聚水簇的制备装置，其特征在于，所述电子束发生与扫描单元包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽颖，闫春雨，刘锦辉，
申请(专利权)人：北京石尚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：