CN112881236B - 一种液-液萃取界面剪切流变研究装置 - Google Patents

Abstract

一种液‑液萃取界面剪切流变研究装置，涉及液‑液溶剂萃取分离技术领域，包括控制单元、反应槽、吊片提膜单元、滑障推拉单元、表征研究机构、磁力驱动剪切机构。本发明提供了一种液‑液萃取界面剪切流变研究装置，该装置可以精确控制水相和有机液膜的相对运动速度，调控水油两相的界面剪切速率，真实还原萃取过程中水油两相接触萃取过程中界面剪切流变对界面萃取行为的影响，并在此基础上进行针对性研究，可为弄清萃取反应的微观机理提供条件。

Description

一种液-液萃取界面剪切流变研究装置

技术领域

本发明涉及液-液溶剂萃取分离技术领域，具体涉及一种液-液萃取界面剪切流变研究装置。

背景技术

萃取界面化学已有了几十年的发展，一般认为目标离子与有机萃取剂分子在油水界面处发生离子缔合或者络合配位反应，生成的络合物或者缔合物进入有机相，进而实现物质的分离和富集，而界面处水油两相的剪切更新速率对于萃取过程的表界面化学行为具有重要的影响。

目前，一般采用界面剪切流变仪(kruss)来研究界面剪切流变过程的表界面化学行为。但是，界面剪切流变仪一般通过旋转、扭摆或者磁场模拟油滴在溶液体相中的界面剪切过程，通过采集界面的流变学参数，如：剪切粘度、剪切弹性、表面压、组装密度及应力等表征其微观性质变化。实际萃取过程中，水油两相界面处由于相对运动产生界面剪切，微观界面处的剪切流变行为与体相相对于界面剪切流变仪的模拟状态具有极大的区别。界面剪切流变仪模拟情境下的油滴在溶液体相表界面的化学行为无法直接用于描述薄层液膜界面处剪切流变过程动态聚集行为的变化。

很显然，现有的研究装置和分析仪器无法真实还原萃取过程中水油两相界面处的剪切流变对萃取界面化学行为的影响，导致萃取剂分子及其萃合物在界面处动态聚集行为规律无法深入探究。

基于上述原因，研发一种可直接探究水油两相剪切流变过程中萃取剂分子及其萃合物在界面处动态聚集行为的装置，对弄清萃取反应的微观机理具有重要的科学意义。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供了一种液-液萃取界面剪切流变研究装置，该装置可以精确控制水相和有机液膜的相对运动速度，调控水油两相的界面剪切速率，真实还原萃取过程中水油两相接触萃取过程中界面剪切流变对界面萃取行为的影响，并在此基础上进行针对性研究，可为弄清萃取反应的微观机理提供条件。

为解决上述问题，本发明技术方案为：

一种液-液萃取界面剪切流变研究装置，包括控制单元、反应槽、吊片提膜单元、滑障推拉单元、以及表征研究机构，所述的反应槽内注入有水溶液，在水溶液上铺设有有机液膜，所述的滑障推拉单元包括设于有机液膜两侧的滑障、以及控制2个滑障相对运动的驱动机构A，所述的吊片提膜单元包括吊片，以及控制吊片上下运动的驱动机构B，所述的吊片沿纵向设置于2个滑障之间，所述的控制单元配置为可对驱动机构A、驱动机构B的驱动形式进行控制，并通过控制实现吊片提膜单元与滑障推拉单元的相互配合，并在相互配合下模拟真实场景中有机液膜在水溶液表面的剪切流变行为，所述的表征研究机构设于反应槽的上方，用以对有机液膜和水溶液之间的剪切流变行为及萃取反应进行观察研究。

优选的，还包括磁力驱动剪切机构，所述的磁力驱动剪切机构包括设于反应槽两侧的电磁板、位于反应槽外侧的电磁调速器、沿着2个滑障的运行方向铺设于反应槽内底部的磁颗粒轨道、以及设于磁颗粒轨道内的负磁颗粒，两侧的电磁板分别与电磁调速器电性连接，所述的控制单元配置为对电磁调速器进行控制，以调节2块电磁板之间的吸引力大小、并在负磁颗粒运行至其中一块电磁板一侧的磁颗粒轨道的端部并聚集时，转换2块电磁板的极性，并使负磁颗粒向相反方向移动。

优选的，所述的吊片提膜单元与滑障推拉单元之间相互配合的形式包括第一配合形式和第二配合形式，所述的第一配合形式为：当驱动机构A驱动两侧的滑障向内侧移动并挤压有机液膜时，所述的驱动机构B驱动吊片向上提升，并在提升的过程中拉起一部分有机液膜向上脱离水溶液表面，当部分有机液膜脱离水溶液表面时，其余的有机液膜与水溶液之间形成剪切，水溶液表面的有机液膜的更新速度实现正向加快；所述的第二配合形式为：当驱动机构A驱动两侧的滑障向外侧移动时，所述的驱动机构B驱动吊片向下移动，并在向下移动的过程中使附着在吊片上有机液膜滑落入水溶液表面，当吊片上的有机液膜逐渐进入水溶液表面时，有机液膜与水溶液之间形成剪切，水溶液表面的有机液膜的更新速度实现反向加快。

优选的，所述的控制单元包括控制器、速度传感器、膜压传感器、以及位移传感器，所述的膜压传感器有2个，并分别设置于与有机液膜相对的滑障的内侧面，所述的滑障、吊片上均设有速度传感器和位移传感器，所述的速度传感器、膜压传感器、以及位移传感器分别与控制器信号连接。

优选的，所述的吊片为方形结构，且吊片的宽度与滑障的宽度相同；所述的驱动机构A为电动推杆A，所述的电动推杆A的固定端与反应槽的槽壁内表面固定连接，活塞杆端部与相对应的滑障的外侧端面固定连接；所述的驱动机构B为电动推杆B，所述的电动推杆B的固定端通过框架与反应槽的槽壁顶端固定连接，活塞杆端部与吊片的顶端固定连接。

优选的，所述的表征研究机构包括原位表征机构和异位表征机构，所述的原位表征机构为布鲁斯特角显微镜和/或表面电位仪；所述的异位表征机构为界面红外反射吸收光谱仪和/或石英晶体微天平和/或表面等离子共振仪和/或电导率测量和/或紫外可见吸收光谱仪和/或原子力显微镜和/或X射线反射器和/或透射电子显微镜和/或椭圆偏振仪和/或X射线光电子能谱仪和/或X射线荧光光谱，所述的表征研究机构通过支撑框架固定在反应槽上方。

一种液-液萃取界面剪切流变研究装置的使用方法，包括第一种研究形式、第二种研究形式、第三种研究形式：

所述的第一种研究形式为：将有机液膜铺展在水溶液表面，启动磁力驱动剪切机构和表征研究机构，通过磁力驱动剪切机构调控水溶液的剪切流动速度，在此基础上，通过吊片提膜单元、滑障推拉单元的相互配合，改变有机液膜的厚度，研究水溶液的剪切流变对萃取界面化学行为的影响；

所述的第二种研究形式为：将有机液膜铺展在水溶液表面，启动吊片提膜单元、滑障推拉单元、及表征研究机构，调控吊片提膜单元、滑障推拉单元的推拉速度，在此基础上，改变有机液膜的厚度，研究有机液膜剪切流变对萃取界面化学行为的影响；

所述的第三种研究形式为：将有机液膜铺展在水溶液表面，启动磁力驱动剪切机构、吊片提膜单元、滑障推拉单元、及表征研究机构，调控磁力驱动剪切机构、吊片提膜单元、滑障推拉单元的运动速度，在此基础上，改变有机液膜的厚度，研究水溶液和有机液膜相对剪切流变对萃取界面化学行为的影响。

本发明一种液-液萃取界面剪切流变研究装置具有如下有益效果：

(1)本发明利用磁力驱动剪切机构的磁场效应，驱动反应槽中的负磁颗粒在磁颗粒轨道内做可控速运动，进而带动水溶液做剪切流动，可以此模拟真实的萃取环境。

(2)本发明采用吊片提膜单元、滑障推拉单元可模拟多种形式的有机液膜在水溶液表面的剪切流变过程。

(3)本发明采用磁力驱动剪切机构、吊片提膜单元、滑障推拉单元三者联合操作可实现水相和有机液膜间的界面剪切效应，可较好地模拟萃取过程中水油两相界面处的剪切流变过程。

(4)本发明在水油两相剪切流动过程中萃取界面化学行为可采用原位和异位技术手段就行表征，并通过计算机硬件和软件实现自动控制和显现。

(5)本发明实现了结构与功能一体化集成设计，装置结构紧凑，集成度高。

附图说明

图1、本发明的结构示意图；

1：控制单元，2：电磁板，3：电磁调速器，4：磁颗粒轨道，5：负磁颗粒，6：反应槽，7：滑障，8：电动推杆B，9：吊片，10：表征研究机构，11：有机液膜，12：水溶液，13：框架，14：电动推杆A，15：膜压传感器。

具体实施方式

以下所述，是以阶梯递进的方式对本发明的实施方式详细说明，该说明仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

一种液-液萃取界面剪切流变研究装置，如图1所示，包括控制单元1、反应槽6、吊片提膜单元、滑障推拉单元、以及表征研究机构10，所述的反应槽6内注入有水溶液12，在水溶液12上铺设有有机液膜11，所述的滑障推拉单元包括设于有机液膜两侧的滑障7、以及控制2个滑障7相对运动的驱动机构A，所述的吊片提膜单元包括吊片9，以及控制吊片9上下运动的驱动机构B，所述的吊片9沿纵向设置于2个滑障7之间，所述的控制单元1配置为可对驱动机构A、驱动机构B的驱动形式进行控制，并通过控制实现吊片提膜单元与滑障推拉单元的相互配合，并在相互配合下模拟真实场景中有机液膜在水溶液表面的剪切流变行为，所述的表征研究机构10设于反应槽6的上方，用以对有机液膜11和水溶液12之间的剪切流变行为及萃取反应进行观察研究。

本实施例公开了本发明的基础结构形式，通过设置吊片提膜单元、滑障推拉单元可模拟不同厚度的有机液膜，以及在此基础上有机液膜与水溶液之间的不同形式的剪切流变，通过表征研究机构10的观察研究，有利于了解萃取过程的微观机理。

实施例2、

在实施例1的基础上，本实施例做出了进一步改进，具体为：

如图1所示，还包括磁力驱动剪切机构，所述的磁力驱动剪切机构包括设于反应槽两侧的电磁板2(即板状电磁铁)、位于反应槽外侧的电磁调速器3、沿着2个滑障的运行方向铺设于反应槽内底部的磁颗粒轨道4、以及设于磁颗粒轨道4内的负磁颗粒5，两侧的电磁板2分别与电磁调速器3电性连接，所述的控制单元配置为对电磁调速器3进行控制，以调节2块电磁板2之间的吸引力大小、并在负磁颗粒运行至其中一块电磁板2一侧的磁颗粒轨道4的端部并聚集时，转换2块电磁板2的极性，并使负磁颗粒5向相反方向移动。

本实施例公开了设有磁力驱动剪切机构的实施方式，通过控制单元1对电磁调速器3的控制，可以真实模拟水溶液与有机液膜之间不同强度、不同方向的剪切流变方式，为表征研究机构10的观察研究提供了更好的条件。其中，磁颗粒轨道4为上端开口的长方形槽状结构，可以设置一条或多条，其整体宽度应与反应槽内侧侧面的宽度一致。

进一步的，结合实施例1中的吊片提膜单元、滑障推拉单元，可实现对真实场景中的多种有机液膜和水溶液的剪切流变模式的模拟，比如不同厚度的有机液膜、不同移动方向的有机液膜、不同移动速度的有机液膜、不同流动方向的水溶液、不同流动速度的水溶液，通过以上多种模式的组合配比，基本上实现了对真实的萃取环境的全方位模拟。

实施例3、

在实施例2的基础上，本实施例做出了进一步改进，具体为：

如图1所示，所述的吊片提膜单元与滑障推拉单元之间相互配合的形式包括第一配合形式和第二配合形式，所述的第一配合形式为：当驱动机构A驱动两侧的滑障7向内侧移动并挤压有机液膜11时，所述的驱动机构B驱动吊片9向上提升，并在提升的过程中拉起一部分有机液膜11向上脱离水溶液表面，当部分有机液膜11脱离水溶液12表面时，其余的有机液膜11与水溶液12之间形成剪切，水溶液12表面的有机液膜11的更新速度实现正向加快；所述的第二配合形式为：当驱动机构A驱动两侧的滑障7向外侧移动时，所述的驱动机构B驱动吊片9向下移动，并在向下移动的过程中使附着在吊片9上有机液膜11滑落入水溶液12表面，当吊片9上的有机液膜11逐渐进入水溶液12表面时，有机液膜11与水溶液12之间形成剪切，水溶液12表面的有机液膜11的更新速度实现反向加快。

本实施例对吊片提膜单元与滑障推拉单元之间相互配合的形式做出了具体说明，在正向加快中，由于有机液膜11的表面张力作用，在吊片9向上提膜过程中形成拉力，促使水溶液12表面的有机液膜11更新速度加快，而在反向加快中，由于吊片9上的有机液膜11对水溶液12表面上的有机液膜11的挤压，同样可以促使水溶液12表面的有机液膜11的更新速度加快，在上述过程中，配合以滑障7对有机液膜11的挤压和牵拉，实现了对有机液膜11的更新速度的控制，以此模拟多种有机液膜与水溶液之间的剪切流变形式。

实施例4、

在实施例3的基础上，本实施例做出了进一步改进，具体为：

如图1所示，所述的控制单元包括控制器(图中未画出)、速度传感器(图中未画出)、膜压传感器15、以及位移传感器(图中未画出)，所述的膜压传感器15有2个，并分别设置于与有机液膜11相对的滑障7的内侧面，所述的滑障7、吊片9上均设有速度传感器和位移传感器，所述的速度传感器、膜压传感器15、以及位移传感器分别与控制器信号连接。

本实施例中，控制器为常用技术，可以为计算机控制系统(包括硬件和软件)，也可以为PLC控制器、控制电路板、控制芯片，而速度传感器用于感知滑障7、吊片9的运动速度，以方便进行速度调控，位移传感器用于对吊片9及滑障7的位移进行检测，方便于对吊片9及滑障7的位移距离进行调节，膜压传感器15则用于检测有机液膜11的压力，方便于对有机液膜11的厚度进行调节。

进一步的，对于同一种有机液膜来说，不同厚度的有机液膜对膜压传感器15施加的压力不同，控制器通过识别压力信号，再通过对吊片、滑障的移动速度、距离、方向的调节，即可实现对有机液膜厚度的调节。当然，在实验模拟中，对于同一区域，添加不同剂量的有机溶液，也可使有机液膜的厚度得到快速调节。

实施例5、

在实施例4的基础上，本实施例做出了进一步改进，具体为：

如图1所示，所述的吊片9为方形结构，且吊片9的宽度与滑障7的宽度相同；所述的驱动机构A为电动推杆A14，所述的电动推杆A14的固定端与反应槽6的槽壁内表面固定连接，活塞杆端部与相对应的滑障7的外侧端面固定连接；所述的驱动机构B为电动推杆B8，所述的电动推杆B8的固定端通过框架13与反应槽6的槽壁顶端固定连接，活塞杆端部与吊片9的顶端固定连接。

本发明的吊片9的宽度与滑障7的宽度相同，可以使吊片9与滑障7之间紧密配合。

实施例6、

在实施例5的基础上，本实施例做出了进一步改进，具体为：

所述的表征研究机构10包括原位表征机构(图中未画出)和异位表征机构(图中未画出)，所述的原位表征机构为布鲁斯特角显微镜和/或表面电位仪；所述的异位表征机构为界面红外反射吸收光谱仪和/或石英晶体微天平和/或表面等离子共振仪和/或电导率测量和/或紫外可见吸收光谱仪和/或原子力显微镜和/或X射线反射器和/或透射电子显微镜和/或椭圆偏振仪和/或X射线光电子能谱仪和/或X射线荧光光谱，所述的表征研究机构通过支撑框架固定在反应槽上方。

通过以上表征研究机构10的设置，可对有机液膜11和水溶液12之间的剪切流变及萃取行为进行充分研究。

实施例7、

在实施例6的基础上，本实施例做出了进一步改进，具体为：

一种液-液萃取界面剪切流变研究装置的使用方法，包括第一种研究形式、第二种研究形式、第三种研究形式：

所述的第一种研究形式为：将有机液膜铺展在水溶液表面，启动磁力驱动剪切机构和表征研究机构，通过磁力驱动剪切机构调控水溶液的剪切流动速度，在此基础上，通过吊片提膜单元、滑障推拉单元的相互配合，改变有机液膜的厚度，研究水溶液的剪切流变对萃取界面化学行为的影响；

所述的第二种研究形式为：将有机液膜铺展在水溶液表面，启动吊片提膜单元、滑障推拉单元、及表征研究机构，调控吊片提膜单元、滑障推拉单元的推拉速度，在此基础上，改变有机液膜的厚度，研究有机液膜剪切流变对萃取界面化学行为的影响；

所述的第三种研究形式为：将有机液膜铺展在水溶液表面，启动磁力驱动剪切机构、吊片提膜单元、滑障推拉单元、及表征研究机构，调控磁力驱动剪切机构、吊片提膜单元、滑障推拉单元的运动速度，在此基础上，改变有机液膜的厚度，研究水溶液和有机液膜相对剪切流变对萃取界面化学行为的影响。

上述几种研究形式涵盖了真实场景中的有机液膜11与水溶液12之间的剪切流变形式，在各种研究形式中，实验条件可控，可根据需要设定实验条件，针对表征研究机构的研究结果，可以总结出最佳的萃取条件和形式。

关于本实施例的实验例：

实验例1：开启计算机系统(即控制单元1，下同)，将粒径介于100nm-500nm的Fe₃O₄颗粒置于磁颗粒轨道内，轨道长度等于反应槽的长度，宽度为600nm，深度为1mm，个数为5条。将一定体积的纯水加入到反应槽中，然后将P507煤油有机相铺展成单分子有机液膜。启动磁力驱动剪切系统，磁颗粒移动速度为0.2mm/s连续可调，速度控制精度为0-1％，位置控制精度为0-0.1mm。采用布鲁斯特角显微镜表征表面分子聚集状态；采用表面电位仪表征单分子层的电学性质，分析分子取向和堆积密度；采用原子力显微镜探测皂化前后反应槽中分子间相互作用力、聚并表面力及三维形貌的变化。

实验例2：开启计算机系统，将粒径介于500nm-800nm的Fe₃O₄颗粒置于磁颗粒轨道内，轨道长度等于反应槽的长度，宽度为1000nm，深度为1.5mm，个数为4条。将一定体积的含稀土铒的水溶液加入到反应槽中，然后将P507煤油有机相铺展成多分子层有机液膜，膜层厚度为10nm。启动磁力驱动剪切系统和表征系统，磁颗粒移动速度为.5mm/s，速度控制精度为0-1％，位置控制精度为0-0.1mm。采用布鲁斯特角显微镜表征表面分子聚集状态；采用表面电位仪表征单分子层的电学性质，分析分子取向和堆积密度；采用原子力显微镜探测皂化前后反应槽中分子间相互作用力、聚并表面力及三维形貌的变化。

实验例3：开启计算机系统，将一定体积含稀土铒的水溶液加入到反应槽中，然后将P507煤油有机相铺展成单分子有机液膜。启动双滑障液膜推拉系统、吊片提膜系统和表征系统，滑障和推拉提膜吊片的移动速度为0.6mm/s，速度控制精度为0-1％，位置控制精度为0-0.1mm。采用布鲁斯特角显微镜表征表面分子聚集状态；采用表面电位仪表征单分子层的电学性质，分析分子取向和堆积密度；采用原子力显微镜探测皂化前后反应槽中分子间相互作用力、聚并表面力及三维形貌的变化；配合原位反射红外吸收光谱(IR-RAS)、激光显微拉曼光谱(DXR)、衰减全内反射光谱(ATR)等技术，研究萃取剂有机液膜中分子存在状态、分子取向排布及自组装构象变化，阐明萃取剂分子及其萃合物在水油两相界面处的存在状态、相互作用及界面动态聚集行为规律。

实验例4：开启计算机系统，将一定体积含稀土铒的水溶液加入到反应槽中，然后将P507煤油有机相铺展成多分子层有机液膜，膜层厚度为12nm。启动双滑障液膜推拉系统、吊片提膜系统和表征系统，双滑障和推拉提膜吊片的移动速度为0.3mm/s连，速度控制精度为0-1％，位置控制精度为0-0.1mm。采用布鲁斯特角显微镜表征表面分子聚集状态；采用表面电位仪表征单分子层的电学性质，分析分子取向和堆积密度；采用原子力显微镜探测皂化前后反应槽中分子间相互作用力、聚并表面力及三维形貌的变化；配合原位反射红外吸收光谱(IR-RAS)、激光显微拉曼光谱(DXR)、衰减全内反射光谱(ATR)等技术，研究萃取剂有机液膜中分子存在状态、分子取向排布及自组装构象变化，阐明萃取剂分子及其萃合物在水油两相界面处的存在状态、相互作用及界面动态聚集行为规律。

实验例5：开启计算机系统，将粒径介于50nm-200nm的Fe₃O₄纳米颗粒置于磁颗粒轨道内，轨道长度等于LB的长度，宽度为200nm，深度为200nm，个数为10条。将一定体积的纯水加入到反应槽中，然后将P507煤油有机相铺展成单分子有机液膜。启动磁力剪切驱动系统、双滑障液膜推拉系统、吊片提膜系统和表征系统，磁力驱动剪切系统、双滑障和吊片提膜系统的移动速度为0.45mm/s，速度控制精度为0-1％，位置控制精度为0-0.1mm。采用布鲁斯特角显微镜表征表面分子聚集状态；采用表面电位仪表征单分子层的电学性质，分析分子取向和堆积密度；采用原子力显微镜探测皂化前后反应槽中分子间相互作用力、聚并表面力及三维形貌的变化；配合原位反射红外吸收光谱(IR-RAS)、激光显微拉曼光谱(DXR)、衰减全内反射光谱(ATR)等技术，研究萃取剂有机液膜中分子存在状态、分子取向排布及自组装构象变化，阐明萃取剂分子在水油两相界面处的存在状态、相互作用及界面动态聚集行为规律。

实验例6：开启计算机系统，将粒径介于20nm-100nm的Fe₃O₄纳米颗粒置于磁颗粒轨道内，轨道长度等于反应槽的长度，宽度为100nm，深度为200nm，个数为8条。将一定体积的纯水加入到反应槽中，然后将P507煤油有机相铺展成单分子有机液膜。启动磁力剪切驱动系统、双滑障液膜推拉系统、吊片提膜系统和表征系统，磁力驱动剪切系统、双滑障和吊片提膜系统的移动速度为2mm/min，双滑障和吊片提膜系统的移动速度为10mm/min，速度控制精度均为为0-1％，位置控制精度均为0-0.1mm。采用布鲁斯特角显微镜表征表面分子聚集状态；采用表面电位仪表征单分子层的电学性质，分析分子取向和堆积密度；采用原子力显微镜探测皂化前后反应槽中分子间相互作用力、聚并表面力及三维形貌的变化；配合原位反射红外吸收光谱(IR-RAS)、激光显微拉曼光谱(DXR)、衰减全内反射光谱(ATR)等技术，研究萃取剂有机液膜中分子存在状态、分子取向排布及自组装构象变化，阐明萃取剂分子在水油两相界面处的存在状态、相互作用及界面动态聚集行为规律。

Claims (6)

1.一种液-液萃取界面剪切流变研究装置，其特征为：包括控制单元、反应槽、吊片提膜单元、滑障推拉单元、以及表征研究机构，所述的反应槽内注入有水溶液，在水溶液上铺设有有机液膜，所述的滑障推拉单元包括设于有机液膜两侧的滑障、以及控制2个滑障相对运动的驱动机构A，所述的吊片提膜单元包括吊片，以及控制吊片上下运动的驱动机构B，所述的吊片沿纵向设置于2个滑障之间，所述的控制单元配置为可对驱动机构A、驱动机构B的驱动形式进行控制，并通过控制实现吊片提膜单元与滑障推拉单元的相互配合，并在相互配合下模拟真实场景中有机液膜在水溶液表面的剪切流变行为，所述的表征研究机构设于反应槽的上方，用以对有机液膜和水溶液之间的剪切流变行为及萃取反应进行观察研究；

还包括磁力驱动剪切机构，所述的磁力驱动剪切机构包括设于反应槽两侧的电磁板、位于反应槽外侧的电磁调速器、沿着2个滑障的运行方向铺设于反应槽内底部的磁颗粒轨道、以及设于磁颗粒轨道内的负磁颗粒，两侧的电磁板分别与电磁调速器电性连接，所述的控制单元配置为对电磁调速器进行控制，以调节2块电磁板之间的吸引力大小、并在负磁颗粒运行至其中一块电磁板一侧的磁颗粒轨道的端部并聚集时，转换2块电磁板的极性，并使负磁颗粒向相反方向移动。

2.如权利要求1所述的一种液-液萃取界面剪切流变研究装置，其特征为：所述的吊片提膜单元与滑障推拉单元之间相互配合的形式包括第一配合形式和第二配合形式，所述的第一配合形式为：当驱动机构A驱动两侧的滑障向内侧移动并挤压有机液膜时，所述的驱动机构B驱动吊片向上提升，并在提升的过程中拉起一部分有机液膜向上脱离水溶液表面，当部分有机液膜脱离水溶液表面时，其余的有机液膜与水溶液之间形成剪切，水溶液表面的有机液膜的更新速度实现正向加快；所述的第二配合形式为：当驱动机构A驱动两侧的滑障向外侧移动时，所述的驱动机构B驱动吊片向下移动，并在向下移动的过程中使附着在吊片上有机液膜滑落入水溶液表面，当吊片上的有机液膜逐渐进入水溶液表面时，有机液膜与水溶液之间形成剪切，水溶液表面的有机液膜的更新速度实现反向加快。

3.如权利要求2所述的一种液-液萃取界面剪切流变研究装置，其特征为：所述的控制单元包括控制器、速度传感器、膜压传感器、以及位移传感器，所述的膜压传感器有2个，并分别设置于与有机液膜相对的滑障的内侧面，所述的滑障、吊片上均设有速度传感器和位移传感器，所述的速度传感器、膜压传感器、以及位移传感器分别与控制器信号连接。

4.如权利要求3所述的一种液-液萃取界面剪切流变研究装置，其特征为：所述的吊片为方形结构，且吊片的宽度与滑障的宽度相同；所述的驱动机构A为电动推杆A，所述的电动推杆A的固定端与反应槽的槽壁内表面固定连接，活塞杆端部与相对应的滑障的外侧端面固定连接；所述的驱动机构B为电动推杆B，所述的电动推杆B的固定端通过框架与反应槽的槽壁顶端固定连接，活塞杆端部与吊片的顶端固定连接。

5.如权利要求4所述的一种液-液萃取界面剪切流变研究装置，其特征为：所述的表征研究机构包括原位表征机构和异位表征机构，所述的原位表征机构为布鲁斯特角显微镜和/或表面电位仪；所述的异位表征机构为界面红外反射吸收光谱仪和/或石英晶体微天平和/或表面等离子共振仪和/或电导率测量和/或紫外可见吸收光谱仪和/或原子力显微镜和/或X射线反射器和/或透射电子显微镜和/或椭圆偏振仪和/或X射线光电子能谱仪和/或X射线荧光光谱，所述的表征研究机构通过支撑框架固定在反应槽上方。

6.如权利要求5所述的一种液-液萃取界面剪切流变研究装置的使用方法，包括第一种研究形式、第二种研究形式、第三种研究形式：

所述的第一种研究形式为：将有机液膜铺展在水溶液表面，启动磁力驱动剪切机构和表征研究机构，通过磁力驱动剪切机构调控水溶液的剪切流动速度，在此基础上，通过吊片提膜单元、滑障推拉单元的相互配合，改变有机液膜的厚度，研究水溶液的剪切流变对萃取界面化学行为的影响；

所述的第二种研究形式为：将有机液膜铺展在水溶液表面，启动吊片提膜单元、滑障推拉单元、及表征研究机构，调控吊片提膜单元、滑障推拉单元的推拉速度，在此基础上，改变有机液膜的厚度，研究有机液膜剪切流变对萃取界面化学行为的影响；

所述的第三种研究形式为：将有机液膜铺展在水溶液表面，启动磁力驱动剪切机构、吊片提膜单元、滑障推拉单元、及表征研究机构，调控磁力驱动剪切机构、吊片提膜单元、滑障推拉单元的运动速度，在此基础上，改变有机液膜的厚度，研究水溶液和有机液膜相对剪切流变对萃取界面化学行为的影响。

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