一种低/常温光反应器制造技术

本发明专利技术属于光反应技术领域，特别是涉及一种低/常温光反应器，包括：LED光源、一体式支撑散热模组、搅拌及调节装置和光反应容器，所述一体式支撑散热模组包括液冷模块，用于对所述LED光源进行液冷散热；所述搅拌及调节装置用于调节所述LED光源的光强；所述光反应容器通过所述一体式支撑散热模组安装在所述搅拌及调节装置的上方；所述光反应容器在所述LED光源的照射下进行光反应，并通过所述液冷模块调节反应温度。本发明专利技术的低/常温光反应器广泛适用于小剂量光化学合成反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光反应器，特别是涉及一种广泛用于小剂量光化学合成反应及高通量筛选的低/常温光反应器。
技术介绍
光化学合成反应直接利用光照辐射作为能量来源，克服反应势垒，经由激发态物种生成产物；与热化学反应不同，光化学反应直接构筑目标化合物结构，能够大大简化合成反应步骤，体现了高效、原子经济性和环境友好的现代理念，成为当前有机合成化学最为活跃的研究领域之一。目前，光化学合成反应主要使用以卤灯、汞灯、氙灯等较大型灯具作为光源的光反应器，由于需要使用透明材质的散热结构，这些光反应器结构复杂、成本较高、且仅适用于大剂量的光化学合成反应，目前还没有专门用于实验室中小剂量光化学合成反应的光反应器。
技术实现思路
本专利技术提供一种光反应器，以解决现有技术中的光反应器仅适用于大剂量的光化学合成反应的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种低/常温光反应器，包括：LED光源、一体式支撑散热模组、搅拌及调节装置和光反应容器，所述一体式支撑散热模组包括液冷模块，用于对所述LED光源进行液冷散热；所述搅拌及调节装置用于调节所述LED光源的光强；所述光反应容器通过所述一体式支撑散热模组安装在所述搅拌及调节装置的上方；所述光反应容器在所述LED光源的照射下进行光反应，并通过所述液冷模块调节反应温度，进行低温反应和/或常温反应；所述的光反应器在低温反应时使用与常温反应完全相同的可替换光
反应容器。进一步地，所述一体式支撑散热模组由不锈钢、铜、铝制造。进一步地，所述液冷模块包括冷凝液进孔、冷凝液流通管路和冷凝液出孔，所述液冷模块通过冷凝液进孔和冷凝液出孔与外部循环冷凝装置相连。进一步地，所述一体式支撑散热模组包括引导槽，所述光反应容器通过所述引导槽插入并与所述一体式支撑散热模组紧密贴合。进一步地，所述光反应容器包括密封垫圈，用于在所述光反应容器插入所述一体式支撑散热模组时，阻止空气中的水汽进入所述一体式支撑散热模组并在其内部凝结。进一步地，所述光反应容器在所述密封垫圈以上的部分涂有遮光涂漆。进一步地，所述LED光源包括LED阵列和与所述LED阵列连接的驱动电源，所述LED阵列设置在所述一体式支撑散热模组内。进一步地，所述LED阵列为立式LED阵列或卧式LED阵列。进一步地，所述搅拌及调节装置采用磁力搅拌或机械震荡。进一步地，所述光反应容器所进行的光反应为低温反应和/或常温反应。因此，本专利技术针对用于实验室中小剂量光化学合成反应的光反应器，以满足光化学合成反应研究以下几个方面的核心需求：①高通量：对众多反应物的排列组合或一系列条件进行筛选，需要同时进行多个平行反应；②小剂量：大范围同时筛选时节约成本；③高光强：提高光反应速度，节省反应时间；④单波长：采用特定波长的光选择性激发特定光敏剂，减少副反应。附图说明图1：本专利技术实施例光反应器结构示意图；图2：本专利技术实施例一体式支撑散热模组剖示图；图3：本专利技术实施例光反应容器在一体式支撑散热模组上的安装
示意图；其中，1、一体式支撑散热模组；1a、引导槽；1b、冷凝液出孔；1c、冷凝液进孔；2、搅拌及调节装置；2a、开关；2b、指示灯；2c、调节旋钮；3、光反应容器；3a、密封垫圈；3b、涂漆遮光部分；3c、标准接口；4、LED芯片。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，本专利技术实施例提供一种光反应器，包括：LED光源、一体式支撑散热模组1、搅拌及调节装置2和光反应容器3，一体式支撑散热模组1包括液冷模块，用于对LED光源进行液冷散热；搅拌及调节装置2用于调节LED光源的光强和搅拌或震荡强度；光反应容器3通过一体式支撑散热模组1安装在搅拌及调节装置2的上方；光反应容器3在LED光源的照射下进行光反应，并通过液冷模块调节反应温度，进行低温反应和/或常温反应；所述的光反应器在低温反应时使用与常温反应完全相同的可替换光反应容器。在本专利技术实施例中，光反应器的低温反应温度范围在-80℃～4℃之间，常温反应一般在23℃±5℃左右。其中，一体式支撑散热模组1可以由不锈钢、铜、铝等具有散热性能的金属材料制成，优选可以用铝材制造，尽管铝合金热膨胀系数较大，但导热良好，易于加工，价格相对低廉，非常适合作为支撑散热材料。如图2所示，一体式支撑散热模组1由多个模块组合而成，内部留有布线槽和安装孔。一体式支撑散热模组1的液冷模块内部构造
有冷凝液流通管路，通过冷凝液出孔1b和冷凝液进孔1c与外部循环冷凝装置相连，该冷凝系统一方面用于LED光源的散热，另一方面也可从外部调控光反应容器3的温度，工作区间为–80℃至常温。并且，液冷模块可以根据不同的反应条件和反应温度选择不同的冷凝液。在常温反应时可采用水作为冷凝液，低温反应时可采用醇或醇的水溶液作为冷凝液。因此，本专利技术实施例中的光反应容器可以广泛适用于低温和/或常温条件下。如图3所示，一体式支撑散热模组1可构造有穿孔和引导槽1a，多个可替换的光反应容器3可通过引导槽1a插入其中并与一体式支撑散热模组1紧密贴合，使得二者之间能够最大限度地交换热量。另外，一体式支撑散热模组1与光反应容器3之间可以通过密封垫圈3a接合，这样能够有效阻止空气中的水汽进入一体式支撑散热模组内部凝结，避免LED光源短路。另外，光反应容器3在密封垫圈3a以上的部分可以涂有遮光涂漆，形成涂漆遮光部分3b，以避免光反应容器3在使用过程中造成光污染。LED光源可以包括LED阵列和与LED阵列连接的驱动电源，LED阵列中的LED芯片4可以设置在一体式支撑散热模组1内，通过电线与搅拌及调节装置2连接形成回路。在LED芯片4安装在一体式支撑散热模组1上时，同时也会经过防水封包处理，以提高光反应器的耐久度。本专利技术实施例的LED阵列中的LED芯片4可采用立式或卧式阵列。在立式LED阵列中一体式支撑散热模组1可以优选使用铝材，在卧式LED阵列中一体式支撑散热模组1可以优选使用钢材并与搅拌及调节装置2的上表面(上表面为支撑体系)相融合。本专利技术实施例的驱动电源因LED芯片的连接数量而异，采用电流控制方式，交流输入支持110～220V、50～60Hz市电，本专利技术实施例的整体防水标准符合IP65防护等级。搅拌及调节装置2可以采用磁力搅拌或机械震荡，可通过开关2a、
指示灯2b、调节旋钮2c开关、指示、调节搅拌速度，并通过电流强度来调控LED芯片4的发光强度。本专利技术实施例的光反应容器3可以采用Pyrex玻璃或石英制成，可为具有#14/20、#19/22、#24/29、#24/40、螺口、小嘴等标准接口3c的直型试管。在磁力搅拌方式中，依对称式光反应容器3的排布原则，对于立式LED阵列最优的光反应容器3排布可以为1、2×1、2×2、4×1、4×2；对于卧式LED阵列依磁力搅拌的有效区域及光反应容器3的对称设置，最优反应容器排布可以为4联装方式、7联装方式，或12联装等方式。在机械震荡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光反应器，其特征在于，包括：LED光源、一体式支撑散热模组、搅拌及调节装置和光反应容器，所述一体式支撑散热模组包括液冷模块，用于对所述LED光源进行液冷散热；所述搅拌及调节装置用于调节所述LED光源的光强；所述光反应容器通过所述一体式支撑散热模组安装在所述搅拌及调节装置的上方；所述光反应容器在所述LED光源的照射下进行光反应，并通过所述液冷模块调节反应温度，进行低温反应和/或常温反应；所述的光反应器在低温反应时使用与常温反应完全相同的可替换光反应容器。

【技术特征摘要】
1.一种光反应器，其特征在于，包括：LED光源、一体式支撑散热模组、搅拌及调节装置和光反应容器，所述一体式支撑散热模组包括液冷模块，用于对所述LED光源进行液冷散热；所述搅拌及调节装置用于调节所述LED光源的光强；所述光反应容器通过所述一体式支撑散热模组安装在所述搅拌及调节装置的上方；所述光反应容器在所述LED光源的照射下进行光反应，并通过所述液冷模块调节反应温度，进行低温反应和/或常温反应；所述的光反应器在低温反应时使用与常温反应完全相同的可替换光反应容器。2.如权利要求1所述的光反应器，其特征在于，所述一体式支撑散热模组由不锈钢、铜、铝制造。3.如权利要求1所述的光反应器，其特征在于，所述液冷模块包括冷凝液进孔、冷凝液流通管路和冷凝液出孔，所述液冷模块通过冷凝液进孔和冷凝液出孔与外部循环冷凝装置相连。4.如权利要求1所述的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯科，吴骊珠，陈彬，张丽萍，佟振合，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11