[實用新型]一種微納物質分離裝置

有效

• 申請號: 201721230423.8
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN207446166U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 劉鵬展
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B01J2/02
• 分類號: B01J2/02;B01J19/10;B01J13/04;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本實用新型公開了一種微納物質分離裝置，包括蘭杰文振子、設有微納物質的懸濁液的開槽容器、收集基板，開槽容器粘接在蘭杰文振子的輻射面上，收集基板置于開槽容器的上方，通過蘭杰文振子對開槽容器中的微納物質的懸濁液進行勵振，使其霧化成微液滴，其中特征尺寸小于微液滴特征尺寸的微納物質隨著微液滴噴射到收集基板上，特征尺寸大于微液滴特征尺寸的微納物質留在微納物質的懸濁液中，從而實現不同特征尺寸微納物質的分離。本實用新型微納物質分離裝置具有分離速度快、結構簡單、操作方便、易小型化、制作成本低、低耗能等優點。

技術領域：

本實用新型涉及一種微納物質分離裝置,屬于微納米工程領域。

背景技術：

微納物質的分離技術在化工提純、生物醫學、材料合成、微納加工等領域有著重要的應用。已有的微納物質分離技術包括離心法、電泳法、介電泳法、磁泳法等，這些方法在實際應用過程中均存在一定的局限性，比如傳統的離心分離法往往需要借助于旋轉機械設備，設備通常比較龐大，造價成本高，維修費用高，能耗大，在分離少量微納物質時很不經濟；新興的電泳和介電泳分離法需要被分離微納物質帶電，磁泳分離法需要磁性物質作為載體，而且易受布朗運動、環境溫度、PH值等影響，分離速度慢、分離量有限。

隨著超聲技術的發展，利用超聲來分離微納物質已經越來越受到相關研究人員的關注。已有的超聲微納物質分離技術主要包括兩大類，第一類是利用微納物質在聲場中受到聲輻射力作用而在聲壓波腹或聲壓波節位置聚集，形成較大的聚集物并在重力作用下沉淀下來，從而實現微納物質的分離，該類方法所需的分離時間會很長，整個處理系統很復雜；第二類是利用微納物質在聲場非線性效應作用下的運動軌跡發生改變，來實現不同微納物質的分離，該類方法通常需要利用微溝道結構，器件加工要求很高。目前已有的微納物質超聲分離技術還存在著缺陷和不足，并且不能滿足一些特定情況下的分離需求。

實用新型內容：

針對上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種基于超聲霧化方法的微納物質分離裝置。

本實用新型所采用的技術方案有：一種微納物質分離裝置，包括蘭杰文振子、設有微納物質的懸濁液的開槽容器、收集基板，所述開槽容器粘接在蘭杰文振子的輻射面上，收集基板置于開槽容器的上方，通過所述蘭杰文振子對開槽容器中的微納物質的懸濁液進行勵振，使其霧化成微液滴，其中特征尺寸小于微液滴特征尺寸的微納物質隨著微液滴噴射到收集基板上，特征尺寸大于微液滴特征尺寸的微納物質留在微納物質的懸濁液中。

進一步地，所述蘭杰文振子具有一個或多個共振頻率。

進一步地，所述微納物質為顆粒狀、線狀、片狀或塊狀結構，特征尺寸在微米級或納米級。

進一步地，所述微納物質的種類為兩種或多種。

進一步地，所述微納物質的懸濁液的液體為水，或乙醇有機物。

進一步地，所述微納物質的懸濁液的液面為凹狀、平狀或凸狀。

進一步地，所述開槽容器的材料為鋁金屬。

進一步地，所述收集基板與微納物質的懸濁液液面最高點之間的距離為0.5-2.5cm。

進一步地，所述微納物質的懸濁液通過溫度控制器改變其溫度，以改變其表面張力。

本實用新型具有如下有益效果：

(1).由于利用超聲霧化來實現微納物質的分離，分離速度相對其他方法更快；

(2).由于采用蘭杰文振子勵振并且沒有旋轉部件，本實用新型具有結構簡單、操作方便等優點；

(3).本實用新型涉及到的微納物質分離裝置還具有易小型化、制作成本低、低耗能等優點。

附圖說明：

圖1為本實用新型微納物質分離裝置的結構示意圖。。