[實用新型]一種基于毛竹半纖維素的銀納米粒子制造裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922103567.2
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN211539478U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉長安;彭紅
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種基于毛竹半纖維素的銀納米粒子制造裝置，用于銀納米粒子的制備，其包括反應(yīng)容器攪拌器、噴淋塔、干燥箱、沉降室、離心機(jī)、冷凍干燥機(jī)、家用改裝式微波爐。本實用新型提供的銀納米粒子制造裝置，大幅降低了生產(chǎn)成本、提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)毛竹半纖維素的粗提取，分離及提純一體化，企在實現(xiàn)工業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域量產(chǎn)化銀納米粒子，并利用了毛竹半纖維素的綠色合成，降低了成本和污染，制造技術(shù)人員可根據(jù)自身需求制造不同粒徑的銀納米粒子，靈活性高且操作簡單，實用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及銀納米粒子制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于毛竹半纖維素的銀納米粒子制造裝置，用于解決量產(chǎn)需求和生產(chǎn)上綠色合成的問題。

背景技術(shù)

銀納米材料具有非常優(yōu)異的物理化學(xué)性能，被廣泛地用于催化、傳感器、光催化、抗菌材料等領(lǐng)域。因而，銀納米材料的制備引起了人們的廣泛興趣。貴金屬納米粒子具有特殊的性質(zhì)，如穩(wěn)定性、惰性、磁性和光學(xué)性等，在傳感器研制、免疫分析、分子電子學(xué)、化學(xué)催化、紡織品的殺菌劑等領(lǐng)域已廣泛使用。金屬納米粒子材料的合成是納米材料領(lǐng)域的一個重要研究熱點(diǎn)。

反應(yīng)介質(zhì)、還原劑和穩(wěn)定劑是貴金屬納米粒子材料合成中最為重要的三個因素。目前，在貴金屬納米粒子制備過程中使用聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)等作，同時相應(yīng)地使用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)。這些試劑大多有巨大毒害作用，對環(huán)境造成極大污染，難以適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)。我國生物質(zhì)資源極其豐富，將生物質(zhì)用在金屬納米材料制備領(lǐng)域是近幾年新興起來的熱點(diǎn)。以取之不盡用之不絕的毛竹半纖維素制備貴金屬納米粒子時，原料資源豐富、成本低廉、易獲得、無毒性和易降解，避免了常規(guī)制備方法中要用到的硫醇、檸檬酸鹽、表面活性劑等有毒的穩(wěn)定劑。

目前市場上以毛竹半纖維素為穩(wěn)定劑的銀納米粒子制造裝置尚未開發(fā)和利用，量產(chǎn)化可實現(xiàn)貴金屬納米粒子材料的低成本化、無污染、無毒性的綠色合成，復(fù)合納米材料的綠色合成，并極大的縮短制造時間與成本。

實用新型內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種基于毛竹半纖維素的銀納米粒子制造裝置解決上述問題。

(二)技術(shù)方案

一種基于毛竹半纖維素的銀納米制造裝置包括反應(yīng)容器攪拌器、噴淋塔、干燥箱、沉降室、離心機(jī)、冷凍干燥機(jī)、家用改裝微波爐。攪拌器本體有軸封、中心轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)葉片，上方是竹粉進(jìn)料口和亞氯酸鈉溶液進(jìn)料口，右側(cè)設(shè)有控制面板用于調(diào)節(jié)溫度并設(shè)置時間，第一pH傳感器下部設(shè)有用于送料的開關(guān)式鼓風(fēng)機(jī)，開關(guān)式鼓風(fēng)機(jī)一側(cè)設(shè)有儲渣槽和儲液槽(上有過濾層)；噴淋塔上部是物料進(jìn)口，右側(cè)是液體進(jìn)料口，包括蒸餾水進(jìn)料口和乙醇進(jìn)料口，并連通淋頭，下部有過濾層和儲液槽；干燥箱設(shè)有溫度調(diào)節(jié)器，底部有開合式擋板，打開后落入下方的反應(yīng)容器，反應(yīng)充分后經(jīng)過一層過濾層濾液進(jìn)入pH調(diào)節(jié)室，pH調(diào)節(jié)室連有乙醇貯藏槽，通過連通管進(jìn)入離心機(jī)，進(jìn)行離心濃縮，離心機(jī)本體有頂蓋、底座、外殼、轉(zhuǎn)鼓、調(diào)壓閥、電機(jī)和進(jìn)料口、清液出口、離心機(jī)進(jìn)料口。經(jīng)過連通管進(jìn)入沉降室，用乙醇進(jìn)行沉降，沉降室的左側(cè)連有U形管過濾層，下側(cè)為儲液缸，內(nèi)部還設(shè)有淋頭進(jìn)行洗滌，洗滌后送入冷凍干燥器進(jìn)行冷凍干燥得到毛竹半纖維素。家用改裝式微波爐左側(cè)具有調(diào)壓器，上部是電流表，內(nèi)部是反應(yīng)容器，最后在微波輻射下將毛竹半纖維素和其他溶液混合制備銀納米粒子。制備工藝為在75℃下將質(zhì)量濃度為0.6wt％的亞氯酸鈉溶液加入到竹粉中，調(diào)pH值4.2～4.7，固液比1﹕20(kg/L)，反應(yīng)2h，反應(yīng)完成后過濾，蒸餾水徹底洗滌濾渣，然后用70％乙醇洗滌數(shù)次，并在50℃干燥得到所述脫木素的竹粉。脫木素的毛竹粉與NaOH溶液的固液比為1﹕20(kg/L)，NaOH溶液質(zhì)量濃度為5wt％，在室溫下處理16h，過濾，濾液用乙酸調(diào)pH值至5.5，然后離心，濃縮清液，加入3倍體積的95％乙醇沉降，70％乙醇洗滌數(shù)次，冷凍干燥后得到毛竹半纖維素。取等體積規(guī)定范圍濃度的硝酸銀溶液和葡萄糖溶液混合，加入半纖維素和超純水，然后在微波輻射下制得銀納米粒子。

優(yōu)選的，儲液槽用聚氯乙烯材料制作，防止亞氯酸鈉溶液腐蝕。