[實用新型]納米二氧化鈰粉體制備的新型裝置

有效

• 申請號: 201520435311.0
• 申請日: 2015-06-17
• 公開（公告）號: CN204714911U
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 景介輝;徐秀梅;宋志偉;吳大青;鐘乃良;宋春來
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: C25B9/10
• 分類號: C25B9/10;C25B11/03;C25B1/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于納米二氧化鈰粉體制備的新型裝置。

背景技術

納米二氧化鈰具有優良的聲、光、磁、熱、催化等物理化學特性，廣泛應用于超導體、涂料、照明、氣體傳感器、特種陶瓷、催化劑、汽車尾氣凈化劑等領域，為傳統二氧化鈰粉體產品的應用帶來劃時代的意義。但現有的納米二氧化鈰粉體前驅體制備，主要通過氯酸鹽在堿性條件下生成的沉淀熱分解方法制備，在納米二氧化鈰粉體前驅體制備過程中，存在二氧化鈰沉淀前驅體顆粒尺寸大、粒度均勻性較差和操作技術復雜等問題，直接影響制備出的納米二氧化鈰粉體顆粒尺寸及分布。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種用于納米二氧化鈰粉體制備的新型裝置。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

1、用于納米二氧化鈰粉體制備的新型裝置，其組成部分主要包括：封閉式兩室電解槽、超聲裝置、電解電源、惰性陽極、惰性陰極、攪拌裝置、兩室的排氣管。所述的兩室電解槽是由陰離子交換膜有效分割開的封閉式兩室電解槽，所述的陰極室安裝在超聲裝置槽內進行電解操作，所述的陰極室內惰性陰極安裝在攪拌器上，所述惰性陽極安裝在陽極室內，所述的電解電源連接兩極，所述的兩室的排氣管安裝在兩室的頂端。

2、所述的陰離子交換膜有效地將電解槽分割為陽極室和陰極室的兩室電解裝置，具有一定濃度的氯化鈰溶液加入陰極室和具有一定濃度的氯化鈉溶液加入陽極室，在電解過程中，只允許陰離子由陰極室向陽極室進行定向運動，陰極室得到二氧化鈰前驅體沉淀，經過過濾、蒸餾水洗滌、乙醇洗滌、105℃溫度干燥后，在600℃溫度下熱解，可以得到納米二氧化鈰粉體。

3、所述的惰性陰極安裝在攪拌裝置的攪拌槳端部，可隨攪拌器進行轉動，電極為具有網狀(多孔)結構，在電解過程中惰性電極起到載體作用，其自身不損耗。

4、所述的陰極室安裝在超聲裝置槽內，超聲作用方向平行于陰離子交換膜安裝方向，超聲裝置與電解槽之間傳遞介質為去離子水。

5、所述的惰性陽極安裝在陽極室，在電解過程中惰性電極起到載體作用，其自身不損耗。

6、所述的電解電源正極連接到陽極，其負極連接到陰極，提供穩定電流和控制電流的變化。

7、所述的排氣管分別安裝在封閉的陽極室和陰極室上部，收集電解過程中產生的氣體。

有益效果

1、本實用新型采用以陰離子交換膜為隔膜的封閉式兩室電解裝置，能夠保證陰極室電解沉淀過程的沉淀環境穩定，有利于在陰極表面形成有利于二氧化鈰前驅體形成的過飽和度，進而形成二氧化鈰前驅體沉淀。

2、本實用新型采用裝在陰極室攪拌裝置上具有網狀(多孔)陽極，可隨攪拌器轉動，避免二氧化鈰前驅體在陰極表面沉淀，將二氧化鈰前驅體沉淀及時移出沉淀區域，避免在該區域沉淀顆粒間團聚；網狀(多孔)結構可增加陰極表面積，有助于二氧化鈰前驅體沉淀產量，同時減少轉動阻力，增加流體的湍動狀態，也可避免二氧化鈰前驅體沉淀在陰極表面。

3、本實用新型采用陰極室安裝在超聲裝置槽內，在超聲波強烈作用下，避免二氧化鈰前驅體在陰極表面進行不斷沉積，增加沉淀顆粒的團聚，減小電解過程的電流阻力，同時有利于二氧化鈰前驅體沉淀在溶液中高度分散。

4、本實用新型采用陰極表面電解電流密度可控，做到反應程度可控，操作方便，網狀(多孔)陰極可增加反應接觸面積，有利于在陰極表面二氧化鈰前驅體過飽和度的形成，在亞穩定狀態下有利于超細二氧化鈰前驅體粉體形成；電解陰極室溶液的氫離子可生成氫氣，在二氧化鈰前驅體沉淀間起到空間阻隔作用，避免顆粒間團聚形成微米級顆粒沉淀物，從而形成顆粒尺寸大，顆粒尺寸分布不均的二氧化鈰前驅體沉淀。

附圖說明

附圖1是實現本實用新型的裝置結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

用于納米二氧化鈰粉體制備的新型裝置，其組成部分主要包括：封閉式兩室電解槽1、陽極室排氣管2、陽極室3、惰性陽極4、陰離子交換膜5、惰性陰極6、攪拌裝置7、超聲裝置8、陰極室9、陰極室排氣管10和電解電源11。所述的封閉式兩室電解槽1是由陰離子交換膜5有效分割開的封閉式兩室電解槽，所述的陰極室9安裝在超聲裝置8的槽內進行電解操作，所述的陰極室9的惰性陰極6安裝在攪拌裝置7上，所述惰性陽極4安裝在陽極室3內，所述的電解電源11的正極和負極分別連接電解槽的陽極和陰極兩極，所述的兩室的排氣管2和10安裝在陽極室3和陰極室9頂端。

實施例2