[發明專利]一種工業化大批量穩定制備量子點的并聯裝置

有效

• 申請號: 201510087103.0
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN104645888A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 王建偉
• 申請（專利權）人: 王建偉
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術領域

本發明涉及一種超高壓強傳質反應工業化制備量子點的技術，尤其是一種工業化超高壓強傳質反應大批量穩定制備量子點的并聯裝置。

背景技術

量子點，即半導體納米晶。是在把導帶電子、價帶空穴及激子在三個空間方向上束縛住的半導體納米結構。量子點，電子運動在三維空間都受到了限制，因此有時被稱為“人造原子”、“超晶格”、“超原子”或“量子點原子”。量子點在所有三個維度上的尺寸通常比和構成量子點的材料中的激子尺寸小，這樣激子在所有三個維度上都受到強烈的限域，從而表現出與相應體相材料截然不同的性質。量子點特殊的光學性質使得它在生物化學、細胞生物學、基因組學、蛋白質組學、藥物篩選、光子晶體、腔量子電動力學、光捕捉、激光、太陽能、顯示、照明、軍民兩用等社會經濟等領域發揮極大的作用。

?量子點的研究是當今世界上最前沿的科學，量子點的生長和性質成為當今全球研究的熱點，其制備主要有物理方法和化學方法，以化學方法為主。當前，量子點的軟化學制備方法有兩種：一種是采用膠體化學的方法在有機體系中合成，另一種是在水溶液中合成。目前最常用的制備量子點的方法是“熱反應自組織生長方式”。然而，上述量子點的生產還是基于實驗室的方法，產量極少，一般每次反應體積在5～50mL，最多只能滿足一些實驗室研究級別的測試以及應用試驗的需要。在量產化中，這些傳統方法都遇到了難以解決的瓶頸：當進行“放大”量產時，隨著反應體積的擴大，反應體系中熱傳導和反應物擴散的情況都會發生極大的變化，造成反應結果發生偏差，得到的往往是廢品或產品性能不穩定。因此，大多數實驗室中取得的成果不能轉化為實際的應用，而只能停留在實驗室研究的階段，離工業化生產的需要相距甚遠。

有鑒于此，發明人大量地進行應用實驗，就量子點的工業化生產開展研究，終有本案產生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工業化大批量穩定制備量子點的并聯裝置，其具有工藝配套簡單、設備裝置結構緊湊、安裝方便、性能穩定、多功能等特點。

為了達成上述目的，本發明采用的解決方案是：

一種工業化大批量穩定制備量子點的并聯裝置，其反應裝置為超高壓強傳質反應裝置。

為了提高生產效率，減少設備占地空間，所述的超高壓強傳質反應裝置由若干超高壓反應器組成，所有超高壓反應器兩端接口用超高壓管路首尾相接依次串聯連接，形成串聯式連續生產型裝備。

所述的所有超高壓反應器安裝在一個密閉箱體中，密閉箱體內安裝循環溫控裝置來調節溫度。

所述的超高壓強傳質反應裝置末端的超高壓管通過氣動脈沖開關閥連接一臺生成器，以完成量子點母液的整形和乳化。

所述的生成器安裝在一只可循環注入冷卻液的箱體中，冷卻液對生成器進行強制冷卻，生成器與反應器間由氣動脈沖開關閥控制通斷。

本發明人分析傳統制備方法問題的根源，研發出了這種超高壓強傳質反應“物理法強制干預組織生長方式”工業化制備量子點技術，其核心優勢在于這是一種重力＋速度＋能量（G／S／J）的強傳質反應過程，在G／S／J驅動下產生超強的壓力效應、脈動效應、空穴效應和均勻的微觀混合效應。工作時，反應物是不斷地被導入超高壓反應區，反應物通過上述綜合效應所產生的超級能量強傳質過程中得到充分反應，然后經生成器整形和乳化后被導出，即為量子點母液，然后由下一道工序進行提純。這種超高壓強傳質反應裝置制備量子點，徹底解決熱反應自組織生長方式在量產中熱傳導和反應物擴散發生變化而導致反應結果的偏差問題，大大提高了產能、品質、產品檔次和經濟效益，而且完全可實現工業化生產。

以下結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖；

圖2是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，是本發明的工藝方法，其步驟是：

步驟一、將量子點原材料按固、液比（配比比例）進行配比，此配比屬于現有技術；把配比好的原料進行超微細化處理和均質乳化；

步驟二、將處理好的原料乳液，用280Mpa（從零提升到280Mpa）的壓力導入超高壓反應器，穩壓1-10分鐘；

為了能進一步加速其催化反應過程，在此步驟二中，可利用加熱系統對超高壓反應器進行加熱，溫度250～300℃；

步驟三、再將壓力調升壓至350Mpa（從280Mpa提升到350Mpa）后，穩壓1-10分鐘；