[发明专利]对石英微天平流动池快速精准控温的装置及其搭建方法

说明书

本发明公开了一种对石英微天平流动池快速精准控温的装置及其搭建方法，包括用于保持导热溶液温度的恒温水浴，用于容纳微天平并检测导热溶液温度的恒温空腔模块和用于为蠕动泵出液管加温的热交换模块，热交换模块采用与恒温水浴联动的夹套烧杯，夹套烧杯包括用于容纳导热溶液的夹套，和用于放置蠕动泵出液管的内容腔，蠕动泵出液管经由热交换模块加热后连通至恒温空腔模块内的QCM流动池，夹套出水处与恒温空腔模块连通，夹套进水处与恒温水浴连通，恒温空腔模块出水处与所述的恒温水浴连通，由于恒温空腔模块、热交换模块和恒温水浴三者联动，相辅相成，打开恒温水浴对恒温空腔模块和热交换模块进行控温，热交换快速、持久、高效。

技术领域

本发明涉及流动电化学池的控温领域，具体为一种石英微天平流动池快速精准控温的装置及其搭建方法

背景技术

石英微天平(QCM)作为微质量传感器最早用于检测淀积膜的厚度。现在QCM被广泛应用于化学和生物等领域，如用作电化学传感器及DNA传感器等。QCM因其具有检测灵敏度高(达纳科级)，振动Q值大，分辨率高，成本低，结构简单，可实现在线检测，输出为数字式等优点而得到广泛的应用。

在动静态吸附实验中，对溶液以及其吸附的环境有严格要求。在研究分子在二氧化钛纳米薄膜上的等温吸附动力学时，需要借助蠕动泵和流动池等器件，使溶液流动地在薄膜表面吸附，目前市面上的蠕动泵泵头多为金属材料，所以当溶液经过泵头进行蠕动时，会产生大量的热损耗，此时如果对流经泵头的前期溶液控温是无效的。

传统的控温方法，比如利用空调对实验室进行大范围的控温，这种方法控温缓冲时间长、误差大，受天气因素影响，且可用于调节的范围小，导致在恒温或者变温实验中达不到将温度快速且精准地控制在1摄氏度内的要求，因此，发明一种快速精准控温的装置成了业内函待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，致力于搭建一套作用于流经泵头的后期溶液，包括溶液及其吸附场所(微天平)的控温装置，力求以一种简单的工艺，可快速、高效、精准地对实验环境控温，且温度误差在正负0.1摄氏度之内，期以在恒温/变温实验中，消除或减少室温、蠕动泵以及QCM流动池本身带来的热损耗。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

对石英微天平流动池快速精准控温的装置及其搭建方法，包括用于保持导热溶液温度的恒温水浴，用于容纳微天平并检测导热溶液温度的恒温空腔模块和用于为蠕动泵出液管加温的热交换模块，所述的热交换模块采用与恒温水浴联动的夹套烧杯，所述的夹套烧杯包括用于容纳导热溶液的夹套，和用于放置蠕动泵出液管的内容腔，所述的蠕动泵出液管经由热交换模块加热后连通至恒温空腔模块内的QCM流动池，所述的夹套出水处与恒温空腔模块连通，所述的夹套进水处与所述的恒温水浴连通，恒温空腔模块出水处与所述的恒温水浴连通。

优选的，还包括用于保温恒温空腔模块和热交换模块的保温装置。

优选的，对石英微天平流动池快速精准控温的装置的搭建方法，包括以下步骤：

采用导热性高的金属水冷板，搭建一个可容纳导热溶液的恒温空腔模块，恒温空腔模块外围采用保温性能良好的材料进行包裹，并在缝隙内填充泡沫胶，经过热交换的溶液出液管以及QCM流动池置于恒温空腔模块内；

热交换模块和恒温空腔模块外采用高保温材料进行包裹，以形成保温室；

恒温水浴内的导热溶液连通恒温空腔模块出水口后连通夹套的进水口，夹套出水口流向恒温空腔模块进水口，恒温空腔模块的出水口流向恒温水浴，以形成水循环。