[發(fā)明專利]金屬/碳納米管復(fù)合納米線的合成及專用微/納米反應(yīng)器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410813077.0
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104587930A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭倚天
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;C01B31/02
• 代理公司: 北京瑞思知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11341
• 代理人: 袁紅紅

1.一種微/納米反應(yīng)器，其特征在于，包括上下兩層結(jié)構(gòu)，其上層為集成式微/納米反應(yīng)器芯片，下層為密封所述集成式微/納米反應(yīng)器芯片的玻璃或石英蓋片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微/納米反應(yīng)器，其特征在于，所述集成式微/納米反應(yīng)器芯片包括至少一根微流體管道，所述微流體管道的入口端與三個流體入口管道相接通，其出口端與三個流體出口管道相接通；在所述微流體管道上位于流體入口端和出口端之間設(shè)置有用于控制還原反應(yīng)的微加熱器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微/納米反應(yīng)器，其特征在于，所述三個流體入口管道與帶有溶液注射器的微泵相連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微/納米反應(yīng)器，其特征在于，所述微流體管道的橫截面為矩形，其寬度為100～200μm，高度為50～100μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微/納米反應(yīng)器，其特征在于，所述微流體管道的材料為聚二甲基硅氧烷、塑料、石英、玻璃或者玻璃與聚二甲基硅氧烷的混合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微/納米反應(yīng)器，其特征在于，所述微加熱器包括薄膜加熱器、熱敏溫度傳感器和與外電極相連的微電極回路。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微/納米反應(yīng)器芯片，其特征在于，所述薄膜加熱器和熱敏溫度傳感器的材質(zhì)為Pt或Au，其表面涂有一層特氟龍納米包覆層。

8.一種利用權(quán)利要求1至7之一所述的微/納米反應(yīng)器合成金屬/碳納米管復(fù)合納米線的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）在微流體管道中形成穩(wěn)定的不同流速的流場：通過微泵上的三個溶液注射器分別向三個流體入口管道內(nèi)注入還原劑溶液、金屬離子溶液和碳納米管溶液，使三種溶液在微流體管道中形成穩(wěn)定的不同的流速；

（2）碳納米管表面化學(xué)鍍反應(yīng)：待步驟（1）中注入的三種溶液層流擴(kuò)散至所述微流體管道內(nèi)的目標(biāo)區(qū)域、混合并同向流經(jīng)所述微加熱器時，通過微加熱器在一定溫度下加熱反應(yīng)，使金屬離子在碳納米管表面包覆，形成所述金屬/碳納米管復(fù)合納米線；

（3）樣品收集：步驟（2）中反應(yīng)得到的金屬/碳納米管復(fù)合納米線經(jīng)中間流體出口管道流出并收集；

（4）廢液回收：步驟（2）中未參與反應(yīng)的金屬離子溶液和還原劑溶液通過兩側(cè)的流體出口管道流出并回收。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微/納米反應(yīng)器合成金屬/碳納米管復(fù)合納米線的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述三個溶液注射器的直徑不同，所述還原劑溶液、金屬離子溶液和碳納米管溶液的注入速度相同；所述碳納米管溶液為超高單分散的一維碳納米管；所述三個流體入口管道中，位于中間位置的為碳納米管溶液入口管道，位于兩邊的分別為還原劑溶液和金屬離子溶液的入口管道；所述步驟（2）中，所述微加熱器的可控溫度范圍為60～100℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微/納米反應(yīng)器合成金屬/碳納米管復(fù)合納米線的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述三個溶液注射器的直徑相同，所述還原劑溶液、金屬離子溶液和碳納米管溶液的注入速度不同。