[实用新型]一种基于晶体多级筛分共价有机骨架的制备装置

说明书

本实用新型属于共价有机骨架材料制备装置领域，公开一种基于晶体多级筛分共价有机骨架的制备装置，包括依次连接的第一配体储料罐、第二配体储料罐、反应室和破壁筛分室，破壁筛分室包括筛分箱体、破壁搅拌装置、离心转动装置和底座；其中，筛分箱体内腔中依次同轴设置第一离心腔、第二离心腔和第三离心腔，第一离心腔、第二离心腔和第三离心腔之间依次通过不同孔径的滤壁间隔形成，筛分箱体顶部设有与第一离心腔连通的入料口，第一离心腔、第二离心腔和第三离心腔底部分别设有出料口与底座设置的出料管道连通。本装置的破壁筛分室集破壁、多级筛分一体的装置，操作简单，可以得到形貌均匀的产品，反应工艺简单可控，环境友好。

技术领域

本实用新型属于共价有机骨架材料制备装置领域，具体涉及一种基于晶体多级筛分共价有机骨架的制备装置。

背景技术

共价有机骨架(COFs)是由构筑单元通过可逆的共价键连接的多孔材料，是一类具有有序孔道结构的新型多孔晶态材料。这类多孔晶态材料因其在气体存储，化学传感，药物释放，非均相催化以及光电领域有潜在的应用价值。在过去十几年中，通过选择各种构筑单元已经得到许多二维或三维COFs。然而结晶度越高，微观结构越致密，在进行一系列催化、反应作用前需要进行一定的处理，例如研磨、高速破壁，这样才能将材料的孔道结构暴露，提高反应接触面积，进行充分的反应。

而目前尚没有出现一种适用于高结晶度共价有机骨架材料研磨、分筛的规模化生产的装置，该装置一方面需要满足在工业化同时将研磨、分筛一体化，另一方面需要克服工艺流程不易控制的缺陷。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于晶体多级筛分共价有机骨架的制备装置，用于研磨、分级筛分高结晶度共价有机骨架材料。使用该装置工艺流程包括过合成反应制备出高结晶度的共价有机骨架材料，在将反应生成的含固态产物的溶液直接进行研磨，通过离心和不同过滤膜的选择筛分，再进行洗涤、干燥产出对应不同类型的产物进行分类收集。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供一种基于晶体多级筛分共价有机骨架的制备装置，包括依次连接的第一配体储料罐、第二配体储料罐、反应室和破壁筛分室，破壁筛分室包括筛分箱体、破壁搅拌装置、离心转动装置和底座，在所述筛分箱体中依次同轴设置有第一离心腔、第二离心腔和第三离心腔；

其中，所述第一离心腔、第二离心腔和第三离心腔依次通过由不同孔径的滤壁间隔形成，所述所述第一离心腔顶部设有入料口与反应室连通，所述第一离心腔、第二离心腔和第三离心腔底部分别设有出料口且与底座对应的出料管道连通。

进一步地，破壁搅拌装置包括电机、搅拌轴和破壁搅拌头；其中，电机设置于破壁筛分室顶部，且电机输出端连接搅拌轴，搅拌轴设于第一离心腔轴心，破壁搅拌头包括凸起的刀刃，多个破壁搅拌头设于搅拌轴上。

进一步地，离心转动装置包括固定杆、转动轴承和支架；其中，固定杆设于底座上，固定杆通过支架将破壁筛分室垂直固定，转动轴承设置于破壁筛分室底部。

进一步地，第一配体储料罐和第二配体储料罐的出料口分别与反应室顶端的进料口连通，反应室出料口与筛分箱体顶端的入料口连通。

进一步地，还包括第一洗涤器和第二洗涤器，破壁筛分室中第一离心腔和第二离心腔底部出料口分别与第一洗涤器和第二洗涤器顶部入料口连通。

进一步地，还包括第一处理池和第二处理池；第一洗涤器和第二洗涤器的废液口分别与第一处理池和第二处理池顶部的入料口连通。

进一步地，还包括第三处理池；破壁筛分室中第三离心腔与第三处理池顶部入料口连通。

进一步地，第一离心腔、第二离心腔和第三离心腔均包括上腔体和下腔体，上腔体均为圆柱体结构，下腔体均为V型锥体结构。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：