一种多功能反应-扩散时空斑图成像监测装置和方法与流程

技术特征：
1.一种多功能反应-扩散时空斑图成像监测装置，其特征在于，包括：均相反应模块，包括反应腔室，所述反应腔室包括内反应池；非均相反应模块，包括凝胶模块，所述凝胶模块与所述内反应池连通；均相动力学监测模块，采用多种电极监测所述内反应池中反应物和/或生成物的实时浓度数据；时空斑图监测模块，采用摄像机拍摄所述凝胶模块中凝胶片的图像；计算机，获取所述浓度数据和所述图像进行分析处理。2.如权利要求1所述的多功能反应-扩散时空斑图成像监测装置，其特征在于，所述多功能反应-扩散时空斑图成像监测装置还包括：物料输运模块，连接所述内反应池，通过多通道高精密蠕动泵将反应物输送至所述内反应池。3.如权利要求1所述的多功能反应-扩散时空斑图成像监测装置，其特征在于，所述反应腔室还包括外恒温池，所述外恒温池与外部控温装置连通，所述外部控温装置控制所述外恒温池内液体的温度保证所述内反应池处于恒温状态。4.如权利要求2所述的多功能反应-扩散时空斑图成像监测装置，其特征在于，所述内反应池上方和侧面设电极插入口、溶液进口和溶液出口，所述进口连接所述物料输运模块，所述电极通过所述电极插入口进入所述内反应池。5.如权利要求1所述的多功能反应-扩散时空斑图成像监测装置，其特征在于，所述浓度数据采用数据处理软件分析所述反应物和/或生成物浓度变化及所述反应的时间动力学规律；所述图像采用图像处理软件进行分析并绘制时空图，根据所述时空图分析所述反应的时空斑图演化规律。6.一种多功能反应-扩散时空斑图成像监测方法，其特征在于，包括如下步骤：反应物在内反应池中发生均相反应，反应物在凝胶模块中发生非均相反应；采用多种电极监测所述内反应池中反应物和/或生成物的浓度数据，同时观察并拍摄所述凝胶模块中凝胶片的图像；所述浓度数据传输至计算机进行分析处理，所述图像传输至计算机进行分析处理。7.如权利要求6所述的多功能反应-扩散时空斑图成像监测方法，其特征在于，反应物在内反应池中发生均相反应，反应物在凝胶模块中发生非均相反应前还包括如下步骤：通过多通道高精密蠕动泵将反应物输送至所述内反应池；所述内反应池中的反应物通过扩散作用进入所述凝胶模块。8.如权利要求6所述的多功能反应-扩散时空斑图成像监测方法，其特征在于，所述内反应池外设外恒温池，所述外恒温池与外部控温装置连通，所述外部控温装置控制所述外恒温池内液体的温度保证所述内反应池处于恒温状态；所述内反应池内加入磁子，所述内反应池和所述外恒温池作为整体放置于磁力搅拌器上，保证所述内反应池处于持续搅拌状态。9.如权利要求6所述的多功能反应-扩散时空斑图成像监测方法，其特征在于，通过控制所述内反应池的进口和出口的开合状态，进行均相反应动力学、封闭反应体系动力学及反应-扩散动力学的研究。10.如权利要求6所述的多功能反应-扩散时空斑图成像监测方法，其特征在于，所述浓
度数据和所述图像传输至计算机进行分析处理的步骤具体为：采用数据处理软件对所述浓度数据进行分析处理，获得所述反应物和/或生成物浓度变化规律和所述反应的时间动力学规律，采用图像处理软件对所述图像进行分析处理，获得时空斑图和所述反应的时空斑图演化规律。

技术总结
本发明公开了一种多功能反应-扩散时空斑图成像监测装置和方法，所述装置包括：均相反应模块，包括反应腔室，所述反应腔室包括内反应池；非均相反应模块，包括凝胶模块，所述凝胶模块与所述内反应池连通；均相动力学监测模块，采用多种不同电极监测所述内反应池中反应物和/或生成物的浓度数据；时空斑图监测模块，采用摄像机拍摄所述凝胶模块中凝胶片的图像；计算机，获取所述浓度数据和所述图像进行分析处理。本发明能够同时监测或者分步监测均相和非均相反应的时间动力学规律和时空斑图演化规律，还可以用于进行均相反应动力学、封闭体系反应动力学及反应-扩散动力学的研究。扩散动力学的研究。扩散动力学的研究。


技术研发人员：袁玲 高庆宇 吉琛 马娟 潘长伟 滕睿 程珍芳 孟春霄
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/3/8