[發(fā)明專利]用于合成納米粒子的連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480014725.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105246586A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·M·舒特;P·M·哈本;T·E·諾維特;D·A·彼得森;G·M·威廉姆斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 舒逸電子材料公司
• 主分類號(hào): B01J19/12
• 分類號(hào): B01J19/12
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;尚曉芹

1.用于生產(chǎn)均勻尺寸的納米粒子的方法，其包括：

使至少第一前體和至少第二前體混合在一起以形成前體混合物，所述前體混合物在連續(xù)流動(dòng)路徑中的管中向下行進(jìn)；

延伸所述連續(xù)流動(dòng)路徑通過(guò)第一能量來(lái)源，所述第一能量來(lái)源施加微波能量至所述前體混合物，以均勻地以第一能量水平激活所述管內(nèi)的所述前體混合物經(jīng)過(guò)第一持續(xù)時(shí)間，從而使得所述前體混合物均勻地成核；

延伸所述連續(xù)流動(dòng)路徑通過(guò)處于受控溫度的熱源經(jīng)過(guò)第二持續(xù)時(shí)間，允許圍繞先前形成的有核物質(zhì)的均勻的熱力學(xué)生長(zhǎng)，以形成期望的核尺寸的納米粒子；和

淬火所述納米粒子的生長(zhǎng)。

2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述微波能量是單模式的。

3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述微波能量是多模式的。

4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述微波能量是多變量頻率的。

5.權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：在所述流動(dòng)路徑進(jìn)入所述第一能量來(lái)源之前提供增壓氣體進(jìn)入所述連續(xù)流動(dòng)路徑，以便引起位于所述前體混合物的段之間的所述管內(nèi)的氣體分開(kāi)，從而使得段內(nèi)的所述前體混合物隨著其在所述管內(nèi)沿著流動(dòng)路徑向下行進(jìn)而混合。

6.權(quán)利要求5所述的方法，其中所述氣體是惰性的并且是與微波能量、所述前體和所述納米粒子不反應(yīng)的。

7.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述氣體選自氮?dú)夂蜌鍤狻?/p>

8.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一持續(xù)時(shí)間小于或等于60秒。

9.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一持續(xù)時(shí)間小于或等于10秒。

10.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一持續(xù)時(shí)間小于或等于3秒。

11.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一持續(xù)時(shí)間小于或等于2秒。

12.權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括可操作地連接至傳感器、致動(dòng)器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述傳感器監(jiān)控產(chǎn)生的納米粒子的質(zhì)量，并且所述控制系統(tǒng)響應(yīng)于探測(cè)的產(chǎn)生的所述納米粒子的質(zhì)量，調(diào)整所述致動(dòng)器以調(diào)節(jié)所述第一持續(xù)時(shí)間、第一能量水平、第二持續(xù)時(shí)間和溫度。

13.權(quán)利要求1所述的方法，其中來(lái)自組B和C的并且具有不同微波吸收截面的兩種或多種前體的混合物以下面的方式與所述微波相互作用：其中這些前體與以基本上相同的速率行進(jìn)通過(guò)所述能量來(lái)源的組A的前體形成有核物質(zhì)。

14.權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一和第二前體在所述第一持續(xù)時(shí)間的成核導(dǎo)致基本上均勻的納米粒子。

15.權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：

使用連續(xù)過(guò)程暴露具有至少來(lái)自本文中的組A的第三前體和來(lái)自本文中的組B或組C的第四前體的混合物的所述納米粒子；和

在熱源中加熱所述暴露的納米粒子以形成圍繞所述納米粒子的第一殼體。

16.權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：

使用連續(xù)過(guò)程暴露具有至少第五前體和第六前體的至少一種混合物的所述納米粒子；和

在熱源內(nèi)加熱所述暴露的納米粒子以形成具有圍繞所述納米粒子的兩個(gè)層的第二殼體。

17.權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：

使用連續(xù)過(guò)程暴露具有來(lái)自本文中的組A的第五前體和來(lái)自本文中的組B或組C的第六前體的至少一種混合物的所述納米粒子；和

利用補(bǔ)充熱源加熱所述暴露的納米粒子以形成具有圍繞所述納米粒子的兩個(gè)層的殼體。

18.權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：

使用連續(xù)過(guò)程暴露具有來(lái)自本文中的組A的第七前體和來(lái)自本文中的組B或組C的第八前體的至少一種混合物的所述納米粒子；和

在熱源內(nèi)加熱所述暴露的納米粒子以形成具有圍繞所述納米粒子的三個(gè)層的殼體。

19.權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：在淬火所述納米粒子的生長(zhǎng)的步驟之后，將所述氣體與所述納米粒子分離。

20.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述管具有1/16英寸至1英寸之間的內(nèi)徑。