一种氮硫磷共掺杂荧光碳点的制备装置的制作方法

本发明涉及一种氮硫磷共掺杂荧光碳点的制备装置，属于荧光碳点的制备技术领域。

背景技术：

碳量子点是一种新型的碳基零维材料，是指尺寸小于20纳米的具有荧光性质的碳颗粒，其化学结构可以是sp2和sp3的杂化碳结构，具有单层或多层石墨结构，也可以是聚合物类的聚集颗粒，相对于金属量子点而言，碳量子点无毒，对环境的危害小，造价也更便宜。

根据碳源的不同，可以将碳点的合成方法分为自下而上和自上而下两种，自上而下一般是通过电弧放电、激光销蚀、电化学合成等手段将这些富碳物质进行分解并最终形成碳量子点，自下而上则是化学氧化法、燃烧法、水热/溶剂热法、微波合成法、模板法等，但是目前的方法合成碳点具有工艺繁琐和操作复杂的缺点，导致碳点合成的效率较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种氮硫磷共掺杂荧光碳点的制备装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种氮硫磷共掺杂荧光碳点的制备装置，包括粉碎机、混合箱、离心箱与收集箱，所述粉碎机通过连接杆固定连接在所述混合箱的顶部，所述混合箱的顶部设置有进料口，所述进料口上活动设置有箱盖，所述粉碎机底部的出料口正对所述混合箱顶部的所述进料口，所述混合箱的侧面分别设置有控制器、超纯水进料管、第一进料管和第二进料管，所述超纯水进料管、所述第一进料管和所述第二进料管三者均与所述混合箱的内腔相连通，且三者上均设置有单向阀，所述混合箱内腔的底部固定设置有加热装置；

所述离心箱通过所述连接杆固定连接所述混合箱的一侧，所述离心箱的内腔与所述混合箱的内腔之间连接有第一u形管，所述第一u形管上设置有所述单向阀和抽送泵，所述离心箱具有两个上下隔开的内腔，处在下方的所述内腔中固定设置有一个减速电机，所述减速电机的转轴延伸至处在上方的所述内腔中，且所述转轴的顶部固定连接有一个离心筒，所述第一u形管的一端延伸至所述离心筒内，所述离心箱的顶部固定设置有升降机构，且所述升降机构内连接有第二u形管，所述第二u形管上也设置有一个抽送泵；

所述第二u形管的一端延伸至所述收集箱内，所述收集箱的内壁上固定连接有收集板，所述收集板下表面可拆卸地连接有透析袋，所述收集箱的侧面开设有箱门；

所述控制器分别电连接所述加热装置、所述抽送泵、所述减速电机、所述电缸与所述粉碎机。

进一步而言，所述抽送泵与所述单向阀均处在所述混合箱与所述离心箱之间的所述第一u形管上。

进一步而言，所述加热装置为电加热板。

进一步而言，所述混合箱、所述离心箱与所述收集箱的侧面均设置有可视化窗口。

进一步而言，所述升降机构包括两个相对设置的支撑板、铺设在所述支撑板上的滑轨、滑动地设置在所述滑轨上的限位板以及固定设置在所述限位板下方的电缸，所述电缸的伸缩轴的顶部固定连接在所述限位板的底部，所述限位板的中央位置设置有通孔，所述第二u形管的贯穿连接在所述通孔。

进一步而言，所述收集板的表面阵列地设置有通孔，所述通孔内侧固定连接有过液管，所述过液管的下端通过皮筋可拆卸地连接有所述透析袋。

本发明有益效果：本发明的粉碎机、混合箱、离心箱与收集箱组合在一起构成了制备碳点的完整的系统，相较于传统的制备方法，结构较为简单，且缩减了工序，提高了制备碳点的效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1是本发明的剖视图；

图2是本发明的侧视图；

图3是本发明局部的结构示意图；

图4是本发明图1中a处的局部放大图；

图中标号：1、粉碎机；2、混合箱；2-1、进料口；3、离心箱；4、收集箱；5、连接杆；6、箱盖；7、控制器；8、超纯水进料管；9、第一进料管；10、第二进料管；11、单向阀；12、加热装置；13、第一u形管；14、抽送泵；15、减速电机；16、离心筒；17、升降机构；17-1、支撑板；17-2、滑轨；17-3、限位板；17-4、电缸；18、第二u形管；19、收集板；20、透析袋；21、箱门；22、可视化窗口；23、通孔；24、过液管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-4所示，一种氮硫磷共掺杂荧光碳点的制备装置，包括粉碎机1、混合箱2、离心箱3与收集箱4，粉碎机1通过连接杆5的固定连接在混合箱2顶部，混合箱2的顶部设置有进料口2-1，打开进料口2-1上活动设置的箱盖6，将含碳源的原料（本发明中取一定量的茶叶）从进料口2-1加入；

粉碎机1底部的出料口正对混合箱2顶部的进料口2-1，从粉碎机1出来的搅拌后的茶叶进行混合箱2内，混合箱2的侧面分别设置有控制器7、超纯水进料管8、第一进料管9和第二进料管10，超纯水进料管8、第一进料管9和第二进料管10三者均与混合箱2的内腔相连通，且三者上均设置有单向阀11，打开此单向阀11，从超纯水进料管8向混合箱2内加入超纯水，通过第一进料管9和第二进料管10向混合箱2内加入含氮硫磷的原料，氮硫磷的原料为碳酰胺和硫磷二铵，混合箱2内腔的底部固定设置有加热装置12，控制器7分别电连接加热装置12、抽送泵14、减速电机15、电缸17-4与粉碎机1，加热装置12为电加热板，通过控制器7控制打开电加热板，使得液体原料和茶叶渣充分反应；

离心箱3通过连接杆5固定连接混合箱2的一侧，离心箱3的内腔与混合箱2的内腔之间连接有第一u形管13，第一u形管13上设置有单向阀11和抽送泵14，离心箱3具有两个上下隔开的内腔，处在下方的内腔中固定设置有一个减速电机15，减速电机15的转轴延伸至处在上方的内腔中，且转轴的顶部固定连接有一个离心筒16，一定的时间后，混合箱2内的反应完成，通过控制器7控制抽送泵14将反应后的料液抽送至离心筒16内，通过控制器7控制减速电机15的转动，离心筒16在减速电机15的带动下进行转动，李欣一端时间后，碳点分布在混合溶液的上清液中，第一u形管13的一端延伸至离心筒16内，离心箱3的顶部固定设置有升降机构17，且升降机构17内连接有第二u形管18，所述第二u形管18上也设置有一个抽送泵14，通过控制器7控制此抽送泵14工作，将上清液抽送至收集箱4内，上清液通过过液管24流入透析袋20内进行透析分离；

抽送泵14与单向阀11均处在混合箱2与离心箱3之间的第一u形管13上，混合箱2、离心箱3与收集箱4的侧面均设置有可视化窗口22，这里的可视化窗口22为塑钢玻璃板嵌设在混合箱2、离心箱3与收集箱4形成的，方便工作人员进行观察，升降机构17包括两个相对设置的支撑板17-1、铺设在支撑板17-1上的滑轨17-2、滑动地设置在滑轨17-2上的限位板17-3以及固定设置在限位板17-3下方的电缸17-4，电缸17-4的伸缩轴的顶部固定连接在限位板17-3的底部，通过控制器7控制电缸17-4的伸缩，电缸17-4的伸缩杆带动限位板17-3上下移动，限位板17-3的中央位置设置有通孔23，第二u形管18的贯穿连接在通孔23，第二u形管18也随着限位板17-3的移动而移动，使得第二u形管18的一端可以伸入上清液中，收集板19的表面阵列地设置有通孔23，通孔23内侧固定连接有过液管24，过液管24的下端通过皮筋可拆卸地连接有透析袋20，通过皮筋将透析袋20绑在过液管24的底端，可以非常方便地进行拆卸安装，便于透析袋20的定期清理，收集箱4的侧面开设有箱门21，打开箱门21即可对透析袋20进行拆卸；

粉碎机1、混合箱2、离心箱3与收集箱4组合在一起构成了制备碳点的完整的系统，相较于传统的制备方法，结构较为简单，且缩减了工序，提高了制备碳点的效率。

粉碎机1选用宏达粉体装备有限公司生产的型号为wcsj-20biv,v的粉碎机，为立式粉碎结构，其粉碎能力为100kg-500kg/h，其主轴转速达到960r/min，可以对茶叶进行较好地粗碎，保证后续与超纯水和料液的进一步混合；

透析袋20的分子截留量为3.5kd，透析时间为5-24小时；

加热装置12为电加热板，能够提供的加热温度为50℃-90摄氏度，茶叶碎屑与超纯水、碳酰胺和硫磷二铵混合后作为提取液；

以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。