[發明專利]一種宏量制備納米金屬材料的裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 201410431795.1
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104227011B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 魏昂;吳家根;張周燁
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: B22F9/16
• 分類號: B22F9/16;B82Y40/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 李紀昌,曹翠珍

技術領域

本發明屬于納米材料制備領域，特別涉及一種運用水浴法宏量制備納米金屬材料的裝置。

背景技術

納米金屬材料集冶金、化工、電子技術、生物醫療用途于一體，是一種高技術納米功能性材料，用于制備電子元器件與抗菌醫療器械，同時在新能源、催化材料等領域也有廣泛應用。

納米金屬材料是一種新興的功能材料，具有很高的比表面積和表面活性，如納米銀，其導電率比普通銀塊塊至少高20倍。因此，納米金屬材料廣泛用作催化劑材料、防靜電材料、低溫超導材料、薄膜開關、壓敏電阻、熱敏電阻、集成電路、太陽能電池、電磁屏蔽、汽車玻璃化霜和生物傳感器材料等。再例如，納米銀粒子可以進入微生物體內，中斷RNA的復制，阻止微生物繁殖，同時也會吸附于微生物細胞壁上，影響微生物所需要基本物質的傳輸，最終細菌細胞會破裂而死亡，可應用與醫藥和化妝品行業。在化纖中加入適量納米金屬可以改變化纖品的某些性能，有的將具有很強的殺菌能力。

目前，我國企業基本上能生產各種常規性能的納米金屬粉，但無論從技術、品種、質量以及市場份額，都遠遠落后于世界先進國家。比如針對納米銀，在高端產品方面，國內相關產業的發展對納米銀粉的品種、數量和質量的需求在相當長的時期內不得不依靠國外大量進口。雖然納米金屬粉的市場容量十分巨大，但工業化制備特別是相關裝置設備的研發還存在很多工藝瓶頸亟待解決，比如產量不高，得到的產物粒徑不均一等。

發明內容

本發明針對上述不足，克服了現有產量低，產物粒徑不均一等技術缺陷，提供一種宏量制備納米金屬材料的裝置，即利用水浴氧化還原法（該方法具有簡單易操作，成本低等優勢）宏量制備納米金屬材料的裝置。

為實現上述目的，本發明通過以下技術手段實現：

一種宏量制備納米金屬材料的裝置，包括原液處理系統，中間液處理系統和控制系統；其中原液處理系統包括磁力攪拌裝置，中間液反應儲存容器，第一原液輸入管，第二原液輸入管，漏斗和原液儲存添加容器；中間液反應儲存容器設置于磁力攪拌裝置上，第一原液輸入管連接漏斗與中間液反應儲存容器，第二原液輸入管連接原液儲存添加容器與中間液反應儲存容器；中間液處理系統包括中間液輸送管，反應容器，恒溫水浴箱，中間液輸送管連接反應容器與原液儲存添加容器，反應容器設置于恒溫水浴箱中；控制系統包括第一流量傳感器，第二流量傳感器，溫度傳感器，電磁閥，操作面板和控制器，第一流量傳感器設置于第一原液輸入管上，第二流量傳感器設置于中間液輸送管上，溫度傳感器設置于恒溫水浴箱中，電磁閥設置于中間液輸送管上；第一流量傳感器，第二流量傳感器，溫度傳感器和電磁閥通過電路連接集成于控制器中，控制器集成整個控制電路；操作面板連接控制器并控制納米金屬材料制備過程及參數設定。

所述的宏量制備納米金屬材料的裝置，中間液處理系統還可以包括支撐板和旋轉板，反應容器數量可以設置一個以上，中間液輸送管可以一端連接原液儲存添加容器，另一端連接旋轉板，支撐板一端通過旋轉軸設置在恒溫水浴箱上，另一端連接旋轉板，支撐板與旋轉板結合能使中間液輸送管到達一個以上反應容器的位置。?

以上所述的宏量制備納米金屬材料的裝置，恒溫水浴箱底部可以設置有對反應容器中的中間液進行攪拌的機械攪拌裝置。

以上所述的宏量制備納米金屬材料的裝置，控制器可拆卸。

一種以上所述的宏量制備納米金屬材料的裝置制備納米金屬材料的方法，原液儲存添加容器中的原液通過第二原液輸入管進入中間液反應儲存容器，第一流量傳感器記錄進料量；然后對原液進行機械攪拌形成反應液，反應液通過中間液輸送管進入反應容器中混合，其中流量傳感器控制流量，電磁閥提高精度，支撐板與旋轉板使它們進入不同位置的反應容器；最后，不同反應液通過機械攪拌混合，在一定的水浴條件下反應形成最終產物。

本發明提供一種宏量制備納米金屬材料的裝置，其中由原液輸入管、流量傳感器、漏斗組成的原液輸入系統可以有效控制原液的輸送過程，保證了產品的質量；由中間液輸送管、電磁閥構成的中間液輸入系統可以保證中間液在不同位置的流量相同，為產品質量提供了保證，也為宏量制備提供了技術支持；支撐板與旋轉板結合能使中間液輸送管到達不同位置，方便了操作，使得裝置更加人性化；操作面板可對原料添加，機械攪拌，水浴水溫等整個生產流程和相關參數進行設定，可以大大提高生產效率，降低生產成本，也可保證產品質量；控制器，可以拆卸，方便維修及檢查。