本實(shí)用新型涉及材料制備領(lǐng)域，特別涉及一種基于水熱合成法制備材料的裝置。

背景技術(shù)：

水熱合成是指溫度為100~1000℃、壓力為1MPa~1GPa條件下利用水溶液中物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)所進(jìn)行的材料合成，由于所得產(chǎn)物純度高，分散性好、粒度易控制，常被用于制備新的化合物或新的材料。

目前，由于水熱合成的過程耗時較長，為了得到特定的反應(yīng)物質(zhì)，并保證材料的完全利用，常需要進(jìn)行多次水熱合成和過濾操作，將經(jīng)過水熱合成生成的成品從溶液中分離，再將剩余溶液繼續(xù)投入反應(yīng)，使得到純度較高的成品，且將進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)充分利用。例如，利用粉煤灰制備沸石，常需要將粉煤灰與堿溶液混合后進(jìn)行一次反應(yīng)，制得含一定百分比的硅鋁溶液，調(diào)整溶液的硅鋁百分比后，再次進(jìn)行水熱合成，制得沸石。

由于在反應(yīng)過程中，需要進(jìn)行多次水熱合成和過濾操作，又沒有專用于水熱合成和過濾一體的裝置，水熱合成和過濾在不同的容器中進(jìn)行，需要將進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行多次轉(zhuǎn)移，在轉(zhuǎn)移過程中，由于合成的成品直接與空氣接觸，會與空氣中物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，影響最終制得的材料的品質(zhì)，且多次轉(zhuǎn)移進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)，制備過程較麻煩。

綜上所述，目前亟需要一種技術(shù)方案，解決現(xiàn)有基于水熱合成法制備材料的過程中，沒有專用制備工具，使制備過程較麻煩，且影響制得材料的品質(zhì)的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：針對現(xiàn)有基于水熱合成法制備材料的過程中，沒有專用制備工具，使制備過程較麻煩，且影響制得材料的品質(zhì)的技術(shù)問題，提供了一種基于水熱合成法制備材料的裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請采用的技術(shù)方案為：

一種基于水熱合成法制備材料的裝置，包括反應(yīng)容器、過濾裝置和集液裝置，所述反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)置有用于盛裝反應(yīng)物質(zhì)的腔體，所述反應(yīng)容器與過濾裝置可分離的連接，所述集液裝置與所述過濾裝置可分離的連接，集液裝置內(nèi)設(shè)置有收集室，當(dāng)所述反應(yīng)容器、過濾裝置和集液裝置依次連接時，所述腔體與所述收集室通過所述過濾裝置連通。

本申請的基于水熱合成法制備材料的裝置，通過設(shè)置可分離的連接的反應(yīng)容器和過濾裝置，在反應(yīng)容器的腔體中盛裝進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)，反應(yīng)容器可整體單獨(dú)放置于水熱合成的試驗(yàn)環(huán)境下，水熱合成結(jié)束后的反應(yīng)容器可較容易的與過濾裝置連接，并通過過濾裝置實(shí)現(xiàn)過濾，操作過程較簡單，且由于過濾裝置與集液裝置可分離的連接，經(jīng)過過濾裝置過濾的液體直接進(jìn)入集液裝置的收集室中，使得水熱合成過程和過濾過程中，腔體中進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)均不會與外界環(huán)境接觸，使水熱合成的材料的品質(zhì)較好。

作為本申請的優(yōu)選方案，所述過濾裝置包括漏斗和用于封閉所述漏斗的頂部開口的連接塊，所述連接塊一端與所述漏斗可分離的連接，另一端與反應(yīng)容器可分離的連接，所述漏斗內(nèi)可分離的設(shè)置有至少一張濾紙。通過設(shè)置連接塊封閉漏斗的頂部開口，使的在過濾過程中，被過濾的物質(zhì)不會與外界環(huán)境接觸，進(jìn)一步保證水熱合成制得的材料的品質(zhì)較好，且連接塊較方便的實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)容器和漏斗之間的連接，使本申請的裝置的結(jié)構(gòu)較簡單，操作較方便，同時，通過在漏斗內(nèi)設(shè)置濾紙，使經(jīng)過漏斗后的液體中不再存在固體雜質(zhì)，進(jìn)一步保證最終制得的材料的純度等品質(zhì)。

作為本申請的優(yōu)選方案，所述連接塊內(nèi)設(shè)置有至少一條用于輸送反應(yīng)物質(zhì)的通道，所述通道同時貫穿連接塊的頂部和底部，當(dāng)反應(yīng)容器與所述連接塊連接時，所述腔體與所述通道連通。通過在連接塊內(nèi)設(shè)置通道，使反應(yīng)容器與連接塊連接時，反應(yīng)容器的腔體與漏斗內(nèi)部空間連通，較方便的實(shí)現(xiàn)反應(yīng)容器與過濾裝置的連接，同時，在過濾過程中，反應(yīng)容器中進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)通過通道直接進(jìn)入漏斗內(nèi)，不易與外界環(huán)境中物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步保證水熱合成制備的材料的品質(zhì)。

作為本申請的優(yōu)選方案，所述通道的出口設(shè)置于連接塊底部邊緣。由于通道的出口設(shè)置在連接塊底部邊緣，使通道的出口靠近漏斗的內(nèi)壁，保證被過濾的物質(zhì)在漏斗內(nèi)得到充分的分離，避免由于進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)下落過程中對漏斗產(chǎn)生沖擊，影響過濾效果。

作為本申請的優(yōu)選方案，所述集液裝置與所述漏斗可分離的連接，所述漏斗與所述集液裝置連接時，所述腔體、通道、收集室依次連通。由于集液裝置與漏斗可分離的連接，當(dāng)集液裝置與漏斗連接時，腔體中進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)通過連接塊的通道進(jìn)入漏斗內(nèi)部空間，經(jīng)過過濾后的液體直接進(jìn)入收集室內(nèi)，不與外界環(huán)境接觸，有利于過濾后的液體的循環(huán)使用，進(jìn)一步保證水熱合成的材料的品質(zhì)。

作為本申請的優(yōu)選方案，還包括取液裝置，所述取液裝置頂部設(shè)置于收集室外，底部設(shè)置于收集室內(nèi)，所述取液裝置與集液裝置可分離的連接。通過取液裝置可較方便的提取集液裝置中經(jīng)過過濾的液體，用于檢測過濾后的液體是否符合試驗(yàn)要求，有利于液體的循環(huán)使用。

作為本申請的優(yōu)選方案，還包括封堵閥門，當(dāng)所述反應(yīng)容器與過濾裝置分離時，所述封堵閥門與反應(yīng)容器可拆卸的連接，所述封堵閥門用于封閉所述腔體的開口。通過設(shè)置單獨(dú)的封堵閥門封閉反應(yīng)容器中腔體的開口，使反應(yīng)容器的腔體可處于封閉狀態(tài)，避免反應(yīng)容器中進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)與外界環(huán)境接觸，進(jìn)一步保證水熱合成的材料的品質(zhì)。

作為本申請的優(yōu)選方案，所述封堵閥門上設(shè)置有可關(guān)閉的通氣口。通過設(shè)置在封堵閥門上可關(guān)閉的通氣口，當(dāng)反應(yīng)容器放置于水熱合成的環(huán)境下時，打開通氣口，保證反應(yīng)容器在溫度較高的水熱合成的環(huán)境下正常工作，不會由于內(nèi)部壓力增高而爆裂。

作為本申請的優(yōu)選方案，所述反應(yīng)容器、集液裝置和封堵閥門均由玻璃制得。由玻璃制得的反應(yīng)容器、集液裝置和封堵閥門可較方便的觀測到內(nèi)部進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)的反應(yīng)情況，使制備過程可視化，保證制備過程的順利進(jìn)行。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本申請的有益效果是：

1、設(shè)置可分離的連接的反應(yīng)容器和過濾裝置，在反應(yīng)容器的腔體中盛裝進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)，反應(yīng)容器可整體單獨(dú)放置于水熱合成的試驗(yàn)環(huán)境下，水熱合成結(jié)束后的反應(yīng)容器可較容易的與過濾裝置連接，并通過過濾裝置實(shí)現(xiàn)過濾，操作過程較簡單；

2、由于過濾裝置與集液裝置可分離的連接，經(jīng)過過濾裝置過濾的液體直接進(jìn)入集液裝置的收集室中，使得水熱合成過程和過濾過程中，腔體中進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)均不會與外界環(huán)境接觸，使水熱合成的材料的品質(zhì)較好。

附圖說明

圖1是本申請的一種基于水熱合成法制備材料的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是連接有封堵閥門的反應(yīng)容器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記

1-反應(yīng)容器，11-腔體，2-連接塊，21-通道，3-漏斗，4-濾紙，5-過濾裝置，6-集液裝置，61-收集室，7-取液裝置，8-封堵閥門，81-通氣口。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

如附圖1和附圖2，一種基于水熱合成法制備材料的裝置，包括反應(yīng)容器1、過濾裝置5和集液裝置6，所述反應(yīng)容器1內(nèi)設(shè)置有用于盛裝反應(yīng)物質(zhì)的腔體11，所述反應(yīng)容器1與過濾裝置5可分離的連接，所述集液裝置6與所述過濾裝置5可分離的連接，集液裝置6內(nèi)設(shè)置有收集室61，當(dāng)所述反應(yīng)容器1、過濾裝置5和集液裝置6依次連接時，所述腔體11與所述收集室61通過所述過濾裝置5連通。

本申請的基于水熱合成法制備材料的裝置，通過設(shè)置可分離的連接的反應(yīng)容器1和過濾裝置5，在反應(yīng)容器1的腔體11中盛裝進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)，反應(yīng)容器1可整體單獨(dú)放置于水熱合成的試驗(yàn)環(huán)境下，水熱合成結(jié)束后的反應(yīng)容器1可較容易的與過濾裝置5連接，并通過過濾裝置5實(shí)現(xiàn)過濾，操作過程較簡單，且由于過濾裝置5與集液裝置6可分離的連接，經(jīng)過過濾裝置5過濾的液體直接進(jìn)入集液裝置6的收集室61中，使得水熱合成過程和過濾過程中，腔體11中進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)均不會與外界環(huán)境接觸，使水熱合成的材料的品質(zhì)較好。

作為優(yōu)選，所述過濾裝置5包括漏斗3和用于封閉所述漏斗3的頂部開口的連接塊2，所述連接塊2一端與所述漏斗3可分離的連接，另一端與反應(yīng)容器1可分離的連接，所述漏斗3內(nèi)可分離的設(shè)置有至少一張濾紙4，所述連接塊2內(nèi)設(shè)置有至少一條用于輸送反應(yīng)物質(zhì)的通道21，所述通道21同時貫穿連接塊2的頂部和底部，當(dāng)反應(yīng)容器1與所述連接塊2連接時，所述腔體11與所述通道21連通。通過設(shè)置連接塊2封閉漏斗3的頂部開口，使的在過濾過程中，被過濾的物質(zhì)不會與外界環(huán)境接觸，同時，在連接塊2內(nèi)設(shè)置通道3，使反應(yīng)容器1與連接塊2連接時，反應(yīng)容器1的腔體11與漏斗3內(nèi)部空間連通，較方便的實(shí)現(xiàn)反應(yīng)容器1與過濾裝置5的連接，使在過濾過程中，反應(yīng)容器1中進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)通過通道21直接進(jìn)入漏斗3內(nèi)，不易與外界環(huán)境中物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，保證水熱合成制得的材料的品質(zhì)較好，且連接塊較方便的實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)容器1和漏斗3之間的連接，使本申請的裝置的結(jié)構(gòu)較簡單，操作較方便。

作為優(yōu)選，所述通道21的出口設(shè)置于連接塊2底部邊緣。由于通道21的出口設(shè)置在連接塊2底部邊緣，使通道21的出口靠近漏斗3的內(nèi)壁，保證被過濾的物質(zhì)在漏斗3內(nèi)得到充分的分離，避免由于進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)下落過程中對漏斗3產(chǎn)生沖擊，影響過濾效果。

作為優(yōu)選，所述集液裝置6與所述漏斗3可分離的連接，所述漏斗3與所述集液裝置6連接時，所述腔體11、通道21、收集室61依次連通。由于集液裝置6與漏斗3可分離的連接，當(dāng)集液裝置6與漏斗3連接時，腔體11中進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)通過連接塊2的通道21進(jìn)入漏斗3內(nèi)部空間，經(jīng)過過濾后的液體直接進(jìn)入收集室61內(nèi)，不與外界環(huán)境接觸，有利于過濾后的液體的循環(huán)使用，進(jìn)一步保證水熱合成的材料的品質(zhì)。

作為優(yōu)選，還包括取液裝置7，所述取液裝置7頂部設(shè)置于收集室61外，底部設(shè)置于收集室61內(nèi)，所述取液裝置7與集液裝置6可分離的連接。通過取液裝置7可較方便的提取收集室61內(nèi)經(jīng)過過濾的液體，用于檢測過濾后的液體是否符合試驗(yàn)要求，有利于液體的循環(huán)使用。

作為優(yōu)選，還包括封堵閥門8，當(dāng)所述反應(yīng)容器1與過濾裝置5分離時，所述封堵閥門8與反應(yīng)容器1可拆卸的連接，所述封堵閥門8用于封閉所述腔體11的開口，所述封堵閥門8上設(shè)置有可關(guān)閉的通氣口81。通過設(shè)置單獨(dú)的封堵閥門8封閉反應(yīng)容器1中腔體11的開口，使反應(yīng)容器1的腔體11可處于封閉狀態(tài)，避免反應(yīng)容器1中進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)與外界環(huán)境接觸，進(jìn)一步保證水熱合成的材料的品質(zhì)，同時，通過設(shè)置在封堵閥門8上可關(guān)閉的通氣口81，使得當(dāng)反應(yīng)容器1放置于水熱合成的環(huán)境下時，避免由于反應(yīng)容器1在溫度較高的水熱合成的環(huán)境下工作，而導(dǎo)致的反應(yīng)容器1內(nèi)部壓力增高而爆裂。

作為優(yōu)選，所述反應(yīng)容器1、集液裝置6和封堵閥門8均由玻璃制得。由玻璃制得的反應(yīng)容器1、集液裝置6和封堵閥門8可較方便的觀測到內(nèi)部進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)的反應(yīng)情況，使制備過程可視化，保證制備過程的順利進(jìn)行。

本申請的裝置使用時，將進(jìn)行反應(yīng)的材料加入反應(yīng)容器1的腔體11內(nèi)，通過封堵閥門8封閉所述腔體11的開口，打開封堵閥門8上的通氣口81，將反應(yīng)容器1整體放置于水熱合成的試驗(yàn)環(huán)境中，水熱合成設(shè)定時間后，取下封堵閥門8，利用連接塊2連接反應(yīng)容器1和設(shè)置有濾紙4的漏斗3，將連接后的反應(yīng)容器1和過濾裝置5整體放置于集液裝置6上，使腔體11、漏斗3內(nèi)部空間和收集室61連通，使腔體11中的混合反應(yīng)物經(jīng)過濾紙4后過濾，由收集室61收集過濾后的液體，通過取液裝置7提取收集室61內(nèi)液體，并進(jìn)行檢測，若符合試驗(yàn)要求，過濾后的液體可循環(huán)使用，若不符合試驗(yàn)要求，可通過取液裝置7在收集室61內(nèi)加入調(diào)整液體性質(zhì)的外加劑，使收集室61內(nèi)液體性質(zhì)符合試驗(yàn)要求。

例如兩步法制備沸石，由粉煤灰和氫氧化鈉組成的試驗(yàn)原料加入腔體11后進(jìn)行一次水熱合成，經(jīng)過濾后得到含有硅鋁元素的液體，通過取液裝置7提取檢測后，若不符合試驗(yàn)要求，可加入鈉鋁鹽進(jìn)行調(diào)整硅鋁含量，再將液體進(jìn)行二次水熱合成，形成沸石，由于在制取過程中，溶液未與外界環(huán)境接觸，且一次水熱合成并過濾時清除了雜質(zhì)，使得制得的沸石品質(zhì)較好，純度較高，制取過程也較方便。

以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案，盡管本說明書參照上述的實(shí)施例對本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式，因此任何對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，而一切不脫離實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。