[实用新型]一种气相自由基CnH与气态烃分子反应的实验装置

说明书

本实用新型属于化学实验装置技术领域，具体涉及一种气相自由基C_nH与气态烃分子反应的实验装置。目的是为了解决目前气相自由基C_nH的反应装置多为各实验室自己组配，存在应用领域单一、通用性差、灵敏性和选择性较低等问题。本实用新型包括反应气体贮罐、载气贮罐、自由基前驱体贮罐、稳压室、脉冲喷嘴Ⅰ、自由基发生器、脉冲激光发生器、拉瓦尔喷嘴、真空一室、脉冲喷嘴Ⅱ、流动反应管、控温装置、真空二室、放空阀Ⅰ、放空阀Ⅱ、产物收集器、分子泵Ⅰ、分子泵Ⅱ和分子泵Ⅲ。本实用新型流动反应管两侧采用双真空室结构，压力差可精准控制，反应时间易调控，配合反应管的温度控制单元，易调控气相自由基C_nH和气态烃的反应过程。

技术领域

本实用新型属于化学实验装置技术领域，具体涉及一种气相自由基C_nH与气态烃分子反应的实验装置。

背景技术

气相自由基C_nH广泛地存在于星际空间和行星大气中，能与各种气体发生快速反应，是形成高碳数有机物、多环芳香烃或富勒烯的前体物质，在大气化学、燃烧化学和星际化学等重要化学过程中起着关键催化作用，气相自由基反应的实验和理论研究始终是国内外科学家研究的热点。目前气相自由基C_nH的反应装置多为各实验室自己组配，存在应用领域单一、通用性差、灵敏性和选择性较低等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气相自由基C_nH与气态烃分子反应的实验装置，解决了背景技术中所提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种气相自由基C_nH与气态烃分子反应的实验装置，包括反应气体贮罐、载气贮罐、自由基前驱体贮罐、稳压室、脉冲喷嘴Ⅰ、自由基发生器、脉冲激光发生器、拉瓦尔喷嘴、真空一室、脉冲喷嘴Ⅱ、流动反应管、控温装置、真空二室、放空阀Ⅰ、放空阀Ⅱ、产物收集器、分子泵Ⅰ、分子泵Ⅱ和分子泵Ⅲ；所述载气贮罐的出气口和自由基前驱体贮罐的出料口通过设有阀门的管道与稳压室的进料口连接，所述稳压室的出料口通过管道与脉冲喷嘴Ⅰ的进料口连接，所述脉冲喷嘴Ⅰ的喷嘴与自由基发生器的进料口连接且位于自由基发生器内，所述脉冲激光发生器设在自由基发生器的外壁，所述自由基发生器的出料口与真空一室的进料口通过拉瓦尔喷嘴连接，所述真空一室的出料口与流动反应管的进料口连接，所述分子泵Ⅲ与真空一室的真空口连接，所述流动反应管的出料口与真空二室的进料口连接，所述控温装置设置在流动反应管的外壁，用于调节控制流动反应管内的温度，所述真空二室的第一真空口通过设有分子泵Ⅰ、放空阀Ⅰ和阀门的管道与产物收集器的第一进料口连接，所述真空二室的第二真空口通过设有分子泵Ⅱ、放空阀Ⅱ和阀门的管道与产物收集器的第二进料口连接；所述反应气体贮罐的出气口通过设有阀门的管道与脉冲喷嘴Ⅱ的进气口连接，所述脉冲喷嘴Ⅱ的喷嘴与流动反应管的进料口连接且位于流动反应管内。

进一步，在所述稳压室上设有压力计和稳压装置。

更进一步，所述稳压装置为调压阀。

更进一步，所述脉冲喷嘴Ⅰ的喷口直径为10-100μm。

更进一步，所述自由基发生器是内径为1mm的石英管。

更进一步，所述流动反应管是两端为喇叭状的管状结构。

更进一步，所述各部件均通过法兰连接。

更进一步，在所述真空二室内设有隔板，用于阻挡流动反应管高速喷射的物料。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型采用激光电离自由基，带宽窄可产生单一浓度的自由基，并且辐射强度和辐照范围易调节，可适用不同的目标气相自由基和前驱体，在气相自由基反应领域具有通用性并且选择性和灵敏性高。