[实用新型]一种耐压的固体表面化学反应装置

说明书

本实用新型涉及一种耐压的固体表面化学反应装置，该装置包括三支口耐压瓶瓶身、螺纹高真空节门和带有样品平台的螺纹塞，该耐压瓶瓶身具有三个支口，分别为磨口支口、与螺纹塞配合的大螺纹支口和与螺纹高真空节门配合的外螺纹支口；螺纹塞前端通过连杆与样品平台相连，螺纹塞还带有橡胶垫圈。该装置可以给基底上的表面化学反应提供动态且相对稳定的环境，同时适用于在沸点附近少量溶剂的表面化学反应。该装置操作简单、安全，具有较大商业价值。

技术领域

本实用新型涉及一种耐压的固体表面化学反应装置，该装置可用于固体基底表面化学修饰反应，是一种在一定温度下，反应环境具有一定压力的液体内部固体基底表面的化学反应装置。

背景技术

从石墨烯、碳管等低维材料的界面修饰到介电层表面自组装分子层生长，固体表面化学修饰一直是器件加工和功能化的重要手段。但是大多数实验室化学修饰通常需要液体溶剂作为载体，在惰性气体保护下，加热并搅拌进行。搅拌的溶液环境给反应物提供足够自由度，保持溶液相均匀，惰性气体保护避免空气中杂质对化学反应影响，减少副反应发生，系统加热提供足够能量克服反应势垒，同时也必然引起容器内部压力上升。器件加工过程需要同时兼顾以上几点给硅片等固体基底表面进行的材料加工和修饰带来很大的挑战，目前市场常见的耐压玻璃容器均不是为固体表面的化学反应所特别设计，效果很难兼顾以上几点，这严重影响化学反应效率，因此现在现迫切需要一种针对固体基底表面化学反应的简单实验装置来就满足实验要求。

发明内容

为了克服现有的反应装置的不足，本实用新型提供一种可以高效进行基底表面化学反应装置，该装置可以同时实现惰性气体保护、高温耐压、溶液相和均相搅拌，大大提高化学反应效率，高效进行固体表面化学反应。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种耐压的固体表面化学反应装置，该装置包括三支口耐压瓶瓶身、螺纹高真空节门和带有样品平台的螺纹塞，该耐压瓶瓶身具有三个支口，分别为普通磨口支口、与螺纹塞配合的大螺纹支口和与螺纹高真空节门配合的外螺纹支口；螺纹塞前端通过连杆与样品平台相连，螺纹塞还带有橡胶垫圈。

所述的样品平台为正方形，正方形平台内设置深0.1-0.7mm的样品固定凹槽。

所述的耐压瓶瓶身采用壁厚为2-4mm的耐压玻璃制成。

所述的螺纹塞、连杆和样品平台均采用聚四氟乙烯制成，它们之间通过螺纹结构相互连接，样品平台悬空于耐压瓶腹内。优选的，样品平台底部与耐压瓶瓶底的距离为7-10mm，该空间可放置磁子进行溶液搅拌。

与螺纹高真空节门配合的外螺纹支口上还设置支口侧口，该支口侧口可与双排管连接，进行惰性气体交换操作。

本实用新型是一种可以在二维基表面进行化学反应的耐压装置，进行表面化学反应时，腔体内放入磁子，使用翻口橡胶塞将磨口密封，真空节门密封外螺纹支口，将基底放在样品台凹槽内，聚四氟乙烯螺纹塞旋转入耐压瓶内，样品台悬于磁子正上方，通过真空节门控制，惰性气体保护反应。通过橡胶塞将溶液注入耐压瓶，关闭真空节门，将装置放置于搅拌热台，进行表面化学反应。

本实用新型的有效收益是：结合简单的玻璃装置和惰性高分子材料部件设计简化固体表面化学反应装置。该装置可以给表面化学反应提供动态且相对稳定的环境，同时适用于在沸点附近少量溶剂的表面化学反应，对功能器件制备和研发有重要意义。该装置操作简单、安全，操作简便，具有较大商业价值。

附图说明

图1是本实用新型的耐压表面化学反应实验装置结构示意图。

图2是带有样品平台的螺纹塞的结构示意图。

主要附图标记说明：

1 聚四氟乙烯螺纹塞 2 橡胶垫圈