微波材料合成工作站是一种利用微波辐射技术进行材料合成和加工的设备。这种工作站通常用于高温高压实验,以加速化学反应,提升材料的合成效率和质量。微波合成在化学、材料科学、纳米技术等领域得到了广泛的应用。
一、技术原理:
微波材料合成工作站的核心原理基于微波与物质的相互作用:
1.偶极极化:极性分子(如水、乙醇)在微波交变电场中快速旋转,分子间摩擦产生热能,加热速度可达常规方法的10-100倍。
2.离子传导:溶液中的离子(如金属盐)在微波场中震荡,与周围分子碰撞产生热量,进一步加速反应。
3.选择性加热:微波直接作用于物质内部,避免传统热传导的热量损失,热能利用率高且节能环保。
二、应用场景:
1.有机合成:微波加热可显著缩短反应时间,例如4-氰基酚盐与苯甲基氯的反应速率提升240倍。适用于药物中间体、高分子材料合成。
2.无机材料制备:高温高压条件下合成金属氧化物、纳米材料,如氧化锌纳米颗粒。
3.催化反应研究:微波加热促进催化剂活化,提升反应选择性,如酶催化、金属催化剂合成。
1.温度模式、时间模式、功率模式三种控温模式,可应用于多种控制要求的微波实验中。显示屏能够实时显示实验参数和曲线变化。
2.微波频率:2450MHz,超声波 20KHz。
3.采用非脉冲微波功率自动变频控制技术,微波功率随反应温度和压力精确闭环控制,整机安装功率 1800W,微波最大输出功率 1200W,超声波最大功率 200W。
4.主控罐温度控制系统:高精度铂电阻温度传感,测温范围:0-250℃, 控制精度±0.1℃,显示精度±1℃。
5.样品反应罐内罐:进口 TFM 材料,反应釜容积:500ml。
6.样品反应罐外罐:宇航复合纤维材料(Xtra Fiber)防爆外罐。耐压 10000psi,耐温 600℃,物理性能及耐腐蚀性能优于传统改性 PEEK 材料。
7.反应釜罐架采用合金材质设计,强度高。金属表面防腐喷涂处理,耐腐蚀。反应釜选用宇航复合纤维材料制成的外罐,耐腐蚀、耐高温及抗冲击耐压等。根本上解决了操作者使用过程中的安全隐患。
8.微波炉腔:工业级专用不锈钢微波炉腔,多重特氟隆防腐涂层。
9.高精度铂电阻温度传感器测温控制系统。可选择温度、时间、功率为主控参数。
10.温度模式、时间模式、功率模式三种控温模式,可应用于多种控制要求的微波实验中。显示屏能够实时显示实验参数和曲线变化。
11.微波高温背压材料合成工作站内置可调速快速冷却离心风机,因升温过程中产生有害及刺激性气体,升温过程中自动低转速置换腔体内气体。实验完成后自动启动高转速,实现快速冷却降温。
12.防爆安全炉门:多层钢结构自弹出防爆缓冲设计,炉门采用双重锁定自检系统,顶部按压式,操作轻松简便。
13.液晶屏实时显示,数字显示包括:压力、温度、时间、微波功率以及工步等;曲线显示包括:反应罐内温度随时间上升爬坡曲线。仪器可储存至少 30 种应用方法,同时用户可以自动编辑、存储、修改和删除特定样品的应用方法。
