本發(fā)明屬于環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域,尤其涉及一種真空快速去除溶劑的裝置。
背景技術(shù):
目前在針對(duì)去除有機(jī)或是無機(jī)化學(xué)合成產(chǎn)物中的溶劑,多采用熱蒸發(fā)、或是低沸點(diǎn)溶劑交換的方式,但因某些有機(jī)或是無機(jī)化學(xué)合成產(chǎn)物中,所生成的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)或是性質(zhì)不穩(wěn)定,易受熱分解、氧化、溶劑極性破壞等其他不利因素的影響,不能及時(shí)有效地脫去產(chǎn)物中的低沸點(diǎn)或強(qiáng)極性的溶劑,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。實(shí)際情況中實(shí)驗(yàn)室中固體薄膜鈣鈦礦太陽能電池中低沸點(diǎn)溶劑無法做到完全去除,鈣鈦礦層成礦的致密精度和均勻程度就無法達(dá)到設(shè)定的要求及標(biāo)準(zhǔn)。而真空技術(shù)可以在保證物質(zhì)在不被破壞的情況下,確保產(chǎn)物的純凈和性質(zhì)穩(wěn)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,利用高真空方式,在極短時(shí)間內(nèi)將產(chǎn)物周圍壓強(qiáng)降至極小,利用在低壓狀態(tài)下,物質(zhì)沸點(diǎn)降低的原理,在不破壞物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的前提下,將產(chǎn)物中殘留的溶劑去除,提供了一種真空快速去除溶劑的裝置,上述目的通過下述的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
所述真空快速去除溶劑的裝置,可拆卸地與蒸鍍?cè)O(shè)備連接,包括殼體、密封蓋、密封圈、真空擋板閥以及帶有控制閥的細(xì)管道,所述殼體設(shè)有一淺孔,所述淺孔內(nèi)設(shè)有至少三個(gè)用于支撐樣品片的支撐腳,淺孔的內(nèi)壁上設(shè)有一圈環(huán)形的臺(tái)階,所述密封圈支撐于所述臺(tái)階上,所述密封蓋壓蓋于密封圈上與淺孔的底部形成真空腔室,淺孔的底部開設(shè)通孔,所述真空擋板閥通過與所述通孔相連實(shí)現(xiàn)與真空腔室的連通,淺孔的的側(cè)壁上開設(shè)有排氣孔,所述細(xì)管道通過與所述排氣孔相連實(shí)現(xiàn)與真空腔室的連通。
所述真空快速去除溶劑的裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于,所述密封蓋由鋼結(jié)構(gòu)的包邊和高硼硅視鏡玻璃體組成,所述包邊包繞于所述高硼硅視鏡玻璃體。
所述真空快速去除溶劑的裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于,所述高硼硅視鏡玻璃體相對(duì)于密封圈的一側(cè)設(shè)有弧形的凹陷曲面,形成凹坑。
所述真空快速去除溶劑的裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于,凹坑的外圈的長度與真空腔室的寬度相等。
所述真空快速去除溶劑的裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于,支撐腳呈直角狀,總共為四個(gè)。
所述真空快速去除溶劑的裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于,所述真空擋板閥通過不銹鋼真空管道可拆卸地與蒸鍍?cè)O(shè)備的真空機(jī)械泵連接。
所述真空快速去除溶劑的裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于,所述不銹鋼真空管道上設(shè)置有三通閥。
所述真空快速去除溶劑的裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于,所述三通閥通過真空卡箍固定于不銹鋼真空管道。
所述真空快速去除溶劑的裝置的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于,所述真空腔室內(nèi)設(shè)置有電池。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的真空快速去除溶劑的裝置主要是為了將鈣鈦礦中鈣鈦礦層前期成礦時(shí)期溶劑去除,本發(fā)明利用真空情況下溶劑低壓沸騰的原理,使得溶劑自主蒸發(fā),裝置可以使鈣鈦礦層更加致密均勻并且可以控制膜層厚度。
該裝置借用真空鍍膜機(jī)真空抽取能力,將裝置和蒸鍍腔室鏈接在一起,作為附件,本裝置不影響真空蒸鍍機(jī)腔室的工作,能同時(shí)滿足快速去除樣品中殘留溶劑和蒸鍍工作的同時(shí)開展。
裝置通過真空擋板閥和帶有控制閥的細(xì)管道和真空腔室組成,結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,實(shí)用性高。
附圖說明
圖1是真空快速去除溶劑的裝置的俯視示意圖。
圖2是圖1所示真空快速去除溶劑的裝置的俯視示意圖的AA剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1、圖2,本實(shí)施例的真空快速去除溶劑的裝置,可拆卸地與蒸鍍?cè)O(shè)備連接。本實(shí)施的真空快速去除溶劑的裝置包括殼體1、密封蓋5、密封圈2、真空擋板閥7以及帶有控制閥81的細(xì)管道8。殼體1設(shè)有一淺孔11,淺孔11內(nèi)設(shè)有至少三個(gè)用于支撐樣品片的支撐腳3,淺孔的內(nèi)壁上設(shè)有一圈環(huán)形的臺(tái)階12。密封圈2支撐于臺(tái)階12上,密封蓋5壓蓋于密封圈2上與淺孔11的底部形成真空腔室6(即為圖中的陰影處),淺孔11的底部開設(shè)通孔4。真空擋板閥7通過與通孔4相連實(shí)現(xiàn)與真空腔室6的連通。為了在抽完后將氣體放入,以平衡腔室內(nèi)的壓強(qiáng),本發(fā)明的技術(shù)方案在淺孔11的的側(cè)壁上開設(shè)有排氣孔,細(xì)管道通8過與排氣孔相連實(shí)現(xiàn)與真空腔室6的連通。通孔4的半徑為0.6-0.8cm,本實(shí)施例中的通孔4采用優(yōu)選的技術(shù)方案,將半徑設(shè)定為0.7cm。密封圈的厚度為0.25-0.35cm,本實(shí)施例中密封圈的厚度采用優(yōu)選的技術(shù)方案,將密封圈的厚度設(shè)定為0.3cm。由于殼體1需要在高真空狀態(tài)下工作,因此殼體1采用高硬度的材料
密封蓋5由鋼結(jié)構(gòu)的包邊51和高硼硅視鏡玻璃體52組成。包邊51包繞于高硼硅視鏡玻璃體52。
高硼硅視鏡玻璃體52相對(duì)于密封圈2的一側(cè)設(shè)有弧形的凹陷曲面53,形成凹坑,通過透鏡的原理達(dá)到放大并觀察將真空腔室6內(nèi)部情況的效果。凹坑的外圈的長度與真空腔室的寬度相等。參見圖2。
本實(shí)施例中,支撐腳3呈直角狀,總共為四個(gè),設(shè)置于正方形的四角。支撐腳高度在3.5mm-4.5mm,本實(shí)施采用優(yōu)選的技術(shù)方案,即支撐腳高度設(shè)定為4mm。
進(jìn)一步的,真空擋板閥通過不銹鋼真空管道(圖中未示出)可拆卸地與蒸鍍?cè)O(shè)備的真空機(jī)械泵(圖中未示出)連接。不銹鋼真空管道上設(shè)置有三通閥(圖中未示出)。三通閥通過真空卡箍固定于不銹鋼真空管道。真空腔室內(nèi)設(shè)置有電池。
如上述的真空快速去除溶劑的裝置,本實(shí)施例還提供了一中真空快速去除溶劑方法,具體包括如下步驟:
1)將真空擋板閥關(guān)閉,將細(xì)管道關(guān)閉,將設(shè)有三通閥的不銹鋼真空管道預(yù)先抽至20pa以下。
2)將樣品片放于真空腔室中,并蓋上密封蓋。
3)快速開啟真空擋板閥,等待8-12s后,打開細(xì)管道放氣以平衡氣壓后取出樣品片。
進(jìn)一步的,本實(shí)施例中采用最優(yōu)的技術(shù)方案,即將步驟3)中等待的時(shí)間設(shè)定為10s,能夠充分使真空腔室內(nèi)的壓強(qiáng)降至50Pa以下,充分地溶劑快速蒸發(fā),達(dá)到快速去除樣品中殘留溶劑和蒸鍍工作的同時(shí)開展的技術(shù)效果。
本實(shí)施例的真空快速去除溶劑的裝置主要是為了將鈣鈦礦中鈣鈦礦層前期成礦時(shí)期溶劑去除,本發(fā)明利用真空情況下溶劑低壓沸騰的原理,使得溶劑自主蒸發(fā),裝置可以使鈣鈦礦層更加致密均勻并且可以控制膜層厚度。
該裝置借用真空鍍膜機(jī)真空抽取能力,將裝置和蒸鍍?cè)O(shè)備的蒸鍍腔室鏈接在一起,作為一種可拆卸式的附件,本裝置不影響真空蒸鍍機(jī)腔室的工作,能同時(shí)滿足快速去除樣品中殘留溶劑和蒸鍍工作的同時(shí)開展。
上述裝置通過真空擋板閥和帶有控制閥的細(xì)管道和真空腔室組成,結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,實(shí)用性高。
本實(shí)施例的方法可以在20秒內(nèi),快速將腔室內(nèi)壓強(qiáng)抽至50pa一下,利用真空中液體沸騰的原理將溶劑快速蒸發(fā)。
同時(shí)本實(shí)施例的真空快速去除溶劑的裝置可以加裝溫控系統(tǒng),針對(duì)于某些低蒸氣壓的溶劑,例如N-N二甲基甲酰胺(DMF)1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其本發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。