[实用新型]一种光纤导光光化学反应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光化学反应装置领域，特别涉及一种光纤导光光化学反应装置。

背景技术

光化学反应是指在外界光照射下发生的化学反应，到上世纪60年代光化学反应机理的研究已经比较成熟，并且光化学反应也应用于实际生产，如烃的硝酰化反应、光卤化反应等。直到最近几年，在该领域的可见光催化才有了巨大的突破，成为一个热门的研究领域，真正发展成为有机合成的一种实用方法。这类方法主要是通过引入一种吸收特定波长的光媒介催化剂，然后通过催化剂使光的能量通过氧化或者还原(单电子转移)方式来诱导或催化反应，这类光参与的反应可广泛应用于物理、化学和生物等多个学科。而目前所知道的这些光媒介的分子，都在特定较窄的波长范围内有最好的吸收。因此，选择性波段的光照射诱导反应是最理想的效果。

90年代以来，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED灯得到广泛的应用，目前市场上有各种颜色的LED灯，其中单色光可以从紫外到红外，部分光波区间可以控制在5nm以内，且此类光源成本便宜，可以作为短波长光照反应的理想光源。

光纤可以高效的传输光信号，在信息通讯领域应用广泛。光纤本身可以用来转移传递光的性能主要应用是光纤灯。光纤灯是以特殊高分子化合物做为芯材，以高强度透明阻燃工程塑料为外皮，可以保证在相当长的时间内不会发生断裂，变形等质量问题。光纤本身高强度，耐高温，高效传光的性质，可以作为理想的传光媒介。石英导光棒也可以作为光纤使用，具有透光率高，耐高温等优良特点。

现有的光反应装置都是将宽波谱的光源置于体系之中或者围绕体系之外，光源发热很大，温度不易控制。其带来的后果是：1.光的吸收效率低；2.发光发热同时产生，不利于反应的控制(常温反应还需要加装冷凝系统)，加热加压都受到光源本身耐受度的限制；3.相关的反应装置设置和操作复杂，无法用于实验室微量级别的反应。4.由于光效低，强光的泄露严重损害实验操作者或者生产者的眼睛。

发明内容

本实用新型提供了一种光纤导光光化学反应装置，其中光源和反应体系分离，通过光纤来导光，光源的发热不会影响反应体系，反应温度容易控制；反应光源能使用低成本的单色光源；能微型化成为微型集成体，在微反应体系中提供方便实用的光源；提高了光的使用效率。

本实用新型采用如下技术方案解决上述技术问题：

一种光纤导光光化学反应装置，包括光源、导光光纤和电源，其特征在于还包括透明套管、散热片、聚光杯和光源保护外壳，其中，所述光源与所述电源连接，所述散热片设于所述光源上，所述聚光杯设于所述光源与所述导光光纤的光入射端之间，所述导光光纤的另一端是导光光纤头，所述光源保护外壳设在所述光源和所述聚光杯外侧，所述透明套管的一端封闭，所述导光光纤头位于所述透明套管的封闭端内，所述导光光纤头连同所述透明套管的封闭端直接置于反应体系中。

本实用新型的一个优选技术方案是，如上所述的光纤导光光化学反应装置，其特征在于所述导光光纤头连同其外罩的透明套管的数目是一个或多个。

本实用新型的另一个优选技术方案是，如上所述的光纤导光光化学反应装置，其特征在于所述电源、所述光源、所述散热片、所述聚光杯和所述导光光纤能微型化并集成在所述透明套管中成为微型集成体。

本实用新型的另一个优选技术方案是，如上所述的光纤导光光化学反应装置，其特征在于所述导光光纤和所述透明套管能置于封闭耐压系统反应体系中，所述耐压包括能承受10个大气压以下压力。

本实用新型的又一个优选技术方案是，如上所述的光纤导光光化学反应装置，其特征在于所述光源为白炽灯、荧光灯、氙灯、无机发光二极管、有机发光二极管、单色光源、激光光源、高压汞灯以及低压汞灯中的一种。

本实用新型的又一个优选技术方案是，如上所述的光纤导光光化学反应装置，其特征在于所述电源与所述光源通过导线远程连接，所述电源为交流电源或直流电源。

本实用新型的又一个优选技术方案是，如上所述的光纤导光光化学反应装置，其特征在于所述透明套管的材质为玻璃、石英或其他透明材质。

本实用新型的又一个优选技术方案是，如上所述的光纤导光光化学反应装置，其特征在于所述导光光纤材料包括所有使传导的光产生全反射的材料。

本实用新型的有益效果在于：