[發(fā)明專利]磁控納米馬達集群凝膠法制備多孔吸附材料的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011540730.2
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112717887B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瞿廣飛;楊燦;王芳;任遠川;孫楝凱;李志順成
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

1.一種磁控納米馬達集群凝膠法制備多孔吸附材料的方法，其特征在于：在700~1500℃冶煉熔渣中加入醇-酸有機混合物充分混合反應，反應完成后將反應液、包硅的磁性微納米粒子溶液混合均勻后，再將混合物添加到表面活性劑溶液中，在磁場存在條件下、80~180℃反應0.5~24h后，室溫~30℃下陳化16~24h，收集固體加熱烘干，即得多孔吸附材料；

所述冶煉熔渣和醇-酸有機混合物的質(zhì)量比為1:1~5:1；表面活性劑溶液、包硅的磁性微納米粒子溶液、反應液的體積比為1~10:1~4:1~5；

所述醇-酸有機混合物是醇和酸按體積比1~7:10~1的比例混合制得，其中醇為二甘醇、三甘醇、松油醇中的一種或幾種；酸為對甲苯磺酸、取代的苯乙酸、苯甲酸中的一種或幾種；

所述表面活性劑為聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚中的一種或幾種，表面活性劑溶液的質(zhì)量濃度為5%~30%；

所述包硅的磁性微納米粒子溶液是將磁性納米粒子制成質(zhì)量濃度3~5%的水分散液，按體積比1:5~8:0.25~0.4的比例將磁性納米粒子水分散液、乙醇、濃氨水進行充分混合后，在N₂保護條件下，按磁性納米粒子水分散液: 正硅酸四乙酯體積比為30~10:1的比例分次加入正硅酸四乙酯，每次充分攪拌30min，制得包硅的磁性微納米粒子溶液；

所述磁性納米粒子為四氧化三鐵、鈷、鎳的一種或幾種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控納米馬達集群凝膠法制備多孔吸附材料的方法，其特征在于：外加磁場為恒定磁場、交變磁場、脈沖磁場中的一種或幾種；交變磁場的周期為1~12min；脈沖磁場的脈沖寬度為2~8min，頻率1~160Hz。

3.完成權(quán)利要求1-2中任一項所述的磁控納米馬達集群凝膠法制備多孔吸附材料的方法的裝置，其特征在于：包括文丘里噴嘴（5）、冷凝裝置（8）、反應器（10）、磁場發(fā)生器（13）、醇-酸有機混合物貯存器（17）、混合反應器Ⅰ（19）、氮氣瓶（22）、混合反應器Ⅱ（25），氮氣瓶（22）通過壓力控制開關(guān)（23）與混合反應器Ⅱ（25）上的N₂進氣口（27）連通，混合反應器Ⅱ（25）頂部開有進料口Ⅱ（21），混合反應器Ⅱ（25）通過泵與文丘里噴嘴（5）的進料口Ⅰ（4）連接，文丘里噴嘴（5）上還設(shè)置有噴管高速氣流入口（1）、表面活性劑溶液進料口（2）、反應液進料口（3），文丘里噴嘴（5）的噴料口設(shè)置在反應器（10）頂部并與其連通，反應器（10）底部為錐形出料口，出料口下方設(shè)置有帶出口（9）的儲存室（15），儲存室（15）內(nèi)設(shè)置有風扇（14），反應器（10）的排氣口（6）通過冷凝裝置（8）與醇-酸有機混合物貯存器（17）連接，醇-酸有機混合物貯存器（17）通過泵與混合反應器Ⅰ（19）連通，混合反應器Ⅰ（19）頂部設(shè)置有冶煉熔渣進料口（18），混合反應器Ⅰ（19）通過泵與文丘里噴嘴（5）的反應液進料口（3）連通，磁場發(fā)生器（13）設(shè)置在反應器（10）上且磁場作用在反應腔體內(nèi)，反應器（10）的殼體（12）內(nèi)設(shè)置有加熱保溫層（11），文丘里噴嘴（5）的噴管高速氣流入口（1）與風機（16）連接；混合反應器Ⅰ（19）下部設(shè)置有過濾出口（28）、廢渣排出口（29）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于：混合反應器Ⅰ（19）、混合反應器Ⅱ（25）內(nèi)分別設(shè)置有攪拌器，磁場發(fā)生器為磁感應線圈。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于：錐形出料口上設(shè)置有閥門（7），表面活性劑溶液進料口（2）、反應液進料口（3）、進料口Ⅰ（4）、排氣口（6）處均設(shè)置閥門。