專利名稱：固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光化學(xué)反應(yīng)裝置領(lǐng)域，特別涉及一種固體表面光化學(xué)反 應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
在固體(薄膜、固體顆粒、納米顆粒等)表面進(jìn)行化學(xué)修飾反應(yīng)越來越多的引起人的關(guān)注。自1995年以來，在氫終端的固體薄膜表面進(jìn)行分子構(gòu)筑 越來越引起人們的重視(Linford M. R.， Fenter P.， Eisenberger P. M.， Chidsey, C. E. D. / j肌fee, 1995, 117: 3145)。傳統(tǒng)的化學(xué)修飾表面的方法幾乎都 是基于固體基底如硅、二氧化硅、金的自組裝膜，它們?cè)诟鞣N條件下的穩(wěn)定 性有待改進(jìn)。而氫終端的薄膜表面上的化學(xué)修飾在穩(wěn)定性、定量化、可控性 上都有很大的優(yōu)勢(shì)，在此基礎(chǔ)上控制表面化學(xué)基團(tuán)的分布，引入功能化合物 分子、生物大分子等，對(duì)推進(jìn)化學(xué)、生物電子器件的發(fā)展如生物芯片、化學(xué) 芯片技術(shù)都將會(huì)有極其重要的意義。生物芯片是集生物技術(shù)、微電子技術(shù)、 化學(xué)技術(shù)、激光技術(shù)甚至計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)開發(fā)于一體的電子器件，盡管只經(jīng) 歷了短短的十幾年的時(shí)間，卻吸引了無數(shù)人的注意，同時(shí)取得了迅速的進(jìn)展。 在傳統(tǒng)的生物芯片中常用的基片為玻片、硅片、金剛石、聚合物和金等，制 作生物傳感器及芯片的首要工作是必須將生物分子固定到其表面。目前，有 關(guān)在薄膜表面實(shí)施有機(jī)(生物)分子修飾的文獻(xiàn)報(bào)道很多，其中光化學(xué)方法是一 種行之有效的方法，可以認(rèn)為是目前能夠高修飾的在薄膜表面引入活性反應(yīng) 基團(tuán)的最好方法(Wensha Y.， Orlando A., James E. B., et al. iVaft^e Afotena&， 2002， 1:253 257)。然而傳統(tǒng)的石英光化學(xué)反應(yīng)器一般適用于均相溶液的反應(yīng)，專門應(yīng)用于 固體表面的光反應(yīng)器還為數(shù)不多，而且具有操作不方便、反應(yīng)不均勻等缺點(diǎn)。本實(shí)用新型的目的在于提供一種操作簡便，可用惰性氣體保護(hù)，適用于 在固體表面進(jìn)行化學(xué)修飾的固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置。本實(shí)用新型的固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置包括石英片，蓋子，橡膠墊圈， 帶有閥門的彎銅管，帶有閥門的直銅，內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐和反應(yīng)池；一內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐，在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的中間部分突出有一平臺(tái)， 平臺(tái)上有凹槽；在平臺(tái)下方的內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐中放置有反應(yīng)池；在內(nèi)有螺 紋的反應(yīng)罐的壁上安裝有與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐內(nèi)腔相連通的帶有閥門的直銅 管，及帶有閥門的彎銅管，且?guī)в虚y門的彎銅管的一端伸入到內(nèi)有螺紋的反 應(yīng)罐中；一橡膠墊園置于平臺(tái)上的凹槽中，并高于平臺(tái)，在橡膠墊圈的上面有石 英片； 一圓臺(tái)形中空蓋子的臺(tái)柱的外表面帶有螺紋，并通過該外螺紋與內(nèi)有 螺紋的反應(yīng)罐的內(nèi)螺紋相吻合旋緊在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐上。所述的帶有閥門的彎銅管的一端是伸入到內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐與反應(yīng)池之間。所述的帶有閥門的彎銅管的一端是伸入到反應(yīng)池中。 所述的石英片直徑的大小介于橡膠墊圈的外徑與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐頂部 內(nèi)徑之間，取用方便。所述的圓臺(tái)形中空蓋子的臺(tái)柱的內(nèi)徑與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的下半部分內(nèi) 徑一致，紫外光可從正上方透過。所述的反應(yīng)池為上端開口、底部密封平整的柱狀裝置。 所述的光源置于反應(yīng)裝置正上方，磁力攪拌至于裝置下方。 所述的蓋子、內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐與反應(yīng)池均為聚四氟乙烯材料。 所說的圓臺(tái)形中空蓋子的臺(tái)柱的外表面帶有螺紋——作為螺栓，與之相 應(yīng)的內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的內(nèi)螺紋——作為螺母，二者配套相連，旋緊后蓋子 壓緊石英片，使之與橡膠墊圈緊密結(jié)合，達(dá)到密封的目的。所說的帶有閥門 的彎銅管為惰性氣體入氣口 ，帶有閥門的直銅管為惰性氣體出氣口 。本實(shí)用新型裝置中，石英片直徑的大小介于橡膠墊圈的外徑與內(nèi)有螺紋 的反應(yīng)罐頂部內(nèi)徑之間，取用方便。蓋子為圓臺(tái)形中空蓋，圓臺(tái)形中空蓋子的臺(tái)柱的內(nèi)徑與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的下半部分內(nèi)徑一致，紫外光可從正上方 透過。內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的上半部分帶有螺紋與蓋子的螺紋相吻合，其大小 可根據(jù)需要設(shè)計(jì)不同尺寸；中間部分突出有一平臺(tái)，平臺(tái)上帶有與密封墊圈 吻合的凹槽，密封墊圈置于其中并高于平臺(tái)；下半部分放置反應(yīng)池，在下半 部分上端壁上對(duì)稱裝置帶有可控閥門的彎銅管和直銅管，其中彎銅管一端為 惰性氣體進(jìn)氣口，另一端伸入到反應(yīng)池中，但不與底部接觸；或伸入到內(nèi)有 螺紋的反應(yīng)罐與反應(yīng)池之間，但不與底部接觸，直銅管為惰性氣體出氣口。 反應(yīng)池為上端開口、底部密封且平整的柱狀裝置，其大小可根據(jù)需要設(shè)計(jì)不 同尺寸，由于反應(yīng)池是獨(dú)立的，所以取、放樣品和處理洗滌都很方便。使用本裝置時(shí)，首先將惰性氣體導(dǎo)管與帶有閥門的彎銅管相連，出氣導(dǎo)管 與帶有閥門的直銅管相連，并將出氣導(dǎo)管另一端液封。其次將固體樣品放在 反應(yīng)池底部，加入反應(yīng)液，放到內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐內(nèi)。需要攪拌時(shí)加入磁子。 再把石英片小心地放入內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐內(nèi)并置于密封墊圈上，蓋上蓋子， 旋緊。然后通入惰性氣體，將內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐內(nèi)的空氣排除。需要攪拌時(shí) 將裝置放在磁力攪拌機(jī)器上。最后打開紫外燈管，開始反應(yīng)。本實(shí)用新型可用于惰性氣體保護(hù)的固體表面光化學(xué)反應(yīng)，石英片與橡膠 墊圈能夠?qū)?nèi)有螺紋的反應(yīng)罐很好的密封，獨(dú)立的反應(yīng)池能夠同時(shí)在惰性氣 氛中進(jìn)行多個(gè)薄膜的反應(yīng)，或者在攪拌條件下進(jìn)行固體顆粒的光化學(xué)反應(yīng)， 而且反應(yīng)均勻，可控性好，特別適用于實(shí)驗(yàn)室光化學(xué)反應(yīng)。該裝置還具有制 作難度低、操作簡單、易于清洗等優(yōu)點(diǎn)。


圖l.本實(shí)用新型的石英片的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2.本實(shí)用新型的蓋子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3.本實(shí)用新型的帶有橡膠墊圈、帶有閥門的彎銅管、帶有閥門的直銅 管、內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4.本實(shí)用新型的反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5.本實(shí)用新型裝配好的固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標(biāo)記l.石英片 2.蓋子 3.橡膠墊圈 4.帶有閥門的彎銅管5.帶有閥門的直銅管 6.內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐 7.反應(yīng)池具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請(qǐng)參見圖1 5。固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置包括石英片l，蓋子2，橡膠墊 圈3，帶有閥門的彎銅管4，帶有閥門的直銅5，內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐6和反應(yīng) 池7;所述的蓋子、內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐與反應(yīng)池均為聚四氟乙烯材料。一內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐6，在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐6的中間部分突出有一平臺(tái)， 平臺(tái)上有凹槽；在平臺(tái)下方的內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐中放置有裝有樣品的上端開 口、底部密封平整的柱狀反應(yīng)池7;在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐6的壁上安裝有與內(nèi) 有螺紋的反應(yīng)罐內(nèi)腔相連通的帶有閥門的直銅管5(惰性氣體出氣口)，及帶有 閥門的彎銅管4，且?guī)в虚y門的彎銅管的一端伸入到內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐與反應(yīng) 池之間，但不與底部接觸；一橡膠墊圏3置于平臺(tái)上的凹槽中，并高于平臺(tái)，在橡膠墊圈3的上面 有直徑的大小介于橡膠墊圈的外徑與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐頂部內(nèi)徑之間的石英 片h —圓臺(tái)形中空蓋子2的臺(tái)柱的外表面帶有螺紋，并通過該外螺紋與內(nèi)有 螺紋的反應(yīng)罐6的內(nèi)螺紋相吻合旋緊在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐6上，該圓臺(tái)形中 空蓋子2的臺(tái)柱的內(nèi)徑與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐6的下半部分內(nèi)徑一致，紫外光 可從正上方透過。旋緊后蓋子壓緊石英片，使之與橡膠墊圈緊密結(jié)合，達(dá)到 密封的目的。
權(quán)利要求1. 一種固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置，包括石英片，蓋子，橡膠墊圈，帶有閥門的彎銅管，帶有閥門的直銅，內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐和反應(yīng)池；其特征是一內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐，在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的中間部分突出有一平臺(tái)，平臺(tái)上有凹槽；在平臺(tái)下方的內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐中放置有反應(yīng)池；在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的壁上安裝有與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐內(nèi)腔相連通的帶有閥門的直銅管，及帶有閥門的彎銅管，且?guī)в虚y門的彎銅管的一端伸入到內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐中；一橡膠墊圈置于平臺(tái)上的凹槽中，并高于平臺(tái)，在橡膠墊圈的上面有石英片；一圓臺(tái)形中空蓋子的臺(tái)柱的外表面帶有螺紋，并通過該外螺紋與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的內(nèi)螺紋相吻合旋緊在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置，其特征是所述的帶有閥門的彎銅管的一端是伸入到內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐與反應(yīng)池之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置，其特征是所述的帶 有閥門的彎銅管的一端是伸入到反應(yīng)池中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置，其特征是所述的石 英片直徑的大小介于橡膠墊圈的外徑與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐頂部內(nèi)徑之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置，其特征是所述的圓 臺(tái)形中空蓋子的臺(tái)柱的內(nèi)徑與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的下半部分內(nèi)徑一致。
專利摘要本實(shí)用新型屬于光化學(xué)反應(yīng)裝置領(lǐng)域，特別涉及一種固體表面光化學(xué)反應(yīng)裝置。一內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐，在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的中間部分突出有一平臺(tái)，平臺(tái)上有凹槽；在平臺(tái)下方的內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐中放置有反應(yīng)池；在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的壁上安裝有與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐內(nèi)腔相連通的帶有閥門的直銅管，及帶有閥門的彎銅管，且?guī)в虚y門的彎銅管的一端伸入到內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐中；一橡膠墊圈置于平臺(tái)上的凹槽中，并高于平臺(tái)，在橡膠墊圈的上面有石英片；一圓臺(tái)形中空蓋子的臺(tái)柱的外表面帶有螺紋，并通過該外螺紋與內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐的內(nèi)螺紋相吻合旋緊在內(nèi)有螺紋的反應(yīng)罐上。本實(shí)用新型可用于惰性氣體保護(hù)的固體表面光化學(xué)反應(yīng)。
文檔編號(hào)B01J19/12GK201098616SQ20072016950
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者劉衛(wèi)敏, 汪鵬飛 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所