一種微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，屬于實驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該裝置主要包括超聲霧化箱(1)、氣液反應(yīng)容器(2)、攪拌裝置(3)、加熱裝置(4)、廢氣收集處理裝置(5)和控制面板。所述裝置可對制備微納粒子的液體進(jìn)行處理，解決了微納粒子晶粒的團(tuán)聚、分散性差，比表面積低，性質(zhì)和性能不穩(wěn)定等諸多問題，從而使制備的微納粒子分散性大幅提升。
【專利說明】
一種微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，屬于實驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高微納粒子分散性的氣液反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲是指振動頻率大于20000Hz以上的聲波，由于頻率高、簡便易操作等優(yōu)點常作為化工、材料制備的手段，廣泛用于清洗、加濕、分散等。根據(jù)超聲波的空化作用原理發(fā)明的超聲霧化器是利用電子高頻震蕩，通過陶瓷霧化片將液體結(jié)構(gòu)打散而產(chǎn)生自然飄逸的霧氣。該方法不需加熱，不需要添加任何引發(fā)劑，相比加熱霧化較節(jié)能，但鮮有用于化學(xué)反應(yīng)和材料制備。在通常的微納粒子制備中，常用方法包括液相法、微乳液法、溶膠凝膠法、水熱法等，但反應(yīng)物均為液相，液相分子之間距離較小，溶液分子無法在實驗條件下充分分散后再反應(yīng)，從而導(dǎo)致反應(yīng)前后溶液分子出現(xiàn)嚴(yán)重團(tuán)聚現(xiàn)象；后續(xù)干燥或是煅燒過程也容易引起粒子間的團(tuán)聚，致使其制備的晶粒分散性變差，比表面積降低，微納粒子性質(zhì)和性能不穩(wěn)定。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提出一種便于對霧化氣體進(jìn)行調(diào)控，通過對液體在制備微納粒子前的特殊處理，以到達(dá)有效提高微納粒子分散性的微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置。
[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是:一種微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，包括超聲霧化箱1、氣液反應(yīng)容器2、攪拌裝置3、加熱裝置4、廢氣收集處理裝置5、控制面板6、超聲霧化片7、輸氣管8、氣體流量傳感器9、進(jìn)氣孔a 1、出液口 11、出氣孔12、閥門13和支架15;所述支架15與攪拌裝置3相連，所述超聲霧化箱I通過輸氣管8與氣液反應(yīng)容器2的進(jìn)氣孔alO相連且端口處設(shè)有氣體流量傳感器9，氣體流量傳感器9與控制面板6相連;所述氣液反應(yīng)容器2設(shè)有出液口 11;所述攪拌裝置3、加熱裝置4均與控制面板相連6;所述廢氣收集處理裝置5與氣液反應(yīng)容器2的出氣孔12相連;控制面板6與攪拌裝置3、加熱裝置4、氣體流量傳感器9的電路相連，對霧化速率、攪拌速率、加熱溫度和輸氣總量進(jìn)行調(diào)控或計量；所述閥門13可控制氣液反應(yīng)容器2與廢氣收集處理裝置5的聯(lián)通。
[0005]優(yōu)選的，所述氣液反應(yīng)容器2還有一個進(jìn)氣孔bl4，所述進(jìn)氣孔bl4也可連接一臺超聲霧化箱I，進(jìn)氣孔alO可與進(jìn)氣孔bl4進(jìn)行霧化氣體對流，以滿足不同微納米粒子制備的條件。
[0006]優(yōu)選的，所述超聲霧化箱I通過超聲霧化片7的高頻振動，將液體進(jìn)行霧化。
[0007]優(yōu)選的，所述氣液反應(yīng)容器2中霧化溶液與粒子儲存介質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，通過機(jī)械攪拌、加熱達(dá)到對液體預(yù)處理的目的。
[0008]優(yōu)選的，所述裝置適用的制備對象包括無機(jī)微納粒子或有機(jī)微納粒子。
[0009]優(yōu)選的，所述裝置適用的制備對象包括二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣或氧化鋅微納粒子。
[0010]優(yōu)選的，所述裝置適用的制備對象包括殼聚糖、聚苯乙烯、淀粉或膠原蛋白微納粒子。
[0011]有益效果:
[0012]本實用新型的微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置利用超聲霧化方法，使制備過程中液體分子處于充分分散狀態(tài)，相關(guān)反應(yīng)進(jìn)行徹底;將霧化器、氣液反應(yīng)容器、攪拌裝置、加熱裝置、廢氣收集裝置、控制面板等進(jìn)行組裝，可在對液體霧化同時進(jìn)行攪拌、加熱。利用多種手段對制備微納粒子所用的液體進(jìn)行預(yù)處理，提高微納粒子的分散性。
[0013]本實用新型將超聲霧化器與試驗中常用的加熱、攪拌裝置相結(jié)合，可有效提高微納粒子的分散性?；驹泶笾氯缦?超聲霧化器先將態(tài)，可避免分子出現(xiàn)團(tuán)聚，也避免了反應(yīng)液相分子打散生成細(xì)小單分散氣霧，再進(jìn)行微納粒子制備工藝，此時細(xì)小單分散氣霧分散性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液態(tài)分子分散性，僅低于氣態(tài)分子，反應(yīng)過程中物質(zhì)分散性最接近理想氣體狀物無法充分接觸的問題;與此同時，裝置中可連續(xù)完成加熱、攪拌等一系列后續(xù)實驗操作，制備過程可實現(xiàn)流程化。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型的作進(jìn)一步說明。
[0015]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:超聲霧化箱-1、氣液反應(yīng)容器-2、攪拌裝置-3、加熱裝置-4、廢氣收集處理裝置-5、控制面板-6、超聲霧化片-7、輸氣管-8、氣體流量傳感器-9、進(jìn)氣孔a-10、出液口 -1 1、出氣孔-12、閥門-13、進(jìn)氣孔b-14、支架-15。
【具體實施方式】
[0017]實施例
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實施案例，對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0019 ]如圖1所示，一種微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，包括超聲霧化箱1、氣液反應(yīng)容器2、攪拌裝置3、加熱裝置4、廢氣收集處理裝置5、控制面板6、超聲霧化片7、輸氣管8、氣體流量傳感器9、進(jìn)氣孔alO、出液口 11、出氣孔12、閥門13和支架15;所述支架15與攪拌裝置3相連，所述超聲霧化箱I通過輸氣管8與氣液反應(yīng)容器2的進(jìn)氣孔alO相連且端口處設(shè)有氣體流量傳感器9，氣體流量傳感器9與控制面板6相連;所述氣液反應(yīng)容器2設(shè)有出液口 11;所述攪拌裝置3、加熱裝置4均與控制面板6相連;所述廢氣收集處理裝置5與氣液反應(yīng)容器2的出氣孔12相連;控制面板6與攪拌裝置3、加熱裝置4、氣體流量傳感器9的電路相連，對霧化速率、攪拌速率、加熱溫度和輸氣總量進(jìn)行調(diào)控或計量;所述閥門13可控制氣液反應(yīng)容器2與廢氣收集處理裝置5的聯(lián)通。
[0020]所述氣液反應(yīng)容器2還有一個進(jìn)氣孔bl4，所述進(jìn)氣孔bl4也可連接一臺超聲霧化箱I，進(jìn)氣孔alO可與進(jìn)氣孔bl4進(jìn)行霧化氣體對流，以滿足不同微納米粒子制備的條件。
[0021]所述超聲霧化箱I通過超聲霧化片7的高頻振動，將液體進(jìn)行霧化。
[0022]所述控制面板6對霧化速率、攪拌速率、加熱溫度和輸氣總量進(jìn)行調(diào)控或計量。
[0023]所述廢氣收集處理裝置5對反應(yīng)后的容器內(nèi)剩余氣體進(jìn)行處理，避免污染環(huán)境。
[0024]所述氣液反應(yīng)容器2中霧化溶液與粒子儲存介質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，通過機(jī)械攪拌、加熱達(dá)到對液體預(yù)處理的目的。
[0025]本實施例的微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，可對氣液反應(yīng)過程中氣壓、溫度、反應(yīng)速率調(diào)節(jié)。通過反應(yīng)器預(yù)處理后所形成的鹽溶液，再經(jīng)液相、微乳液、溶膠凝膠、高溫水熱等方法制備后，所生成的微納粒子分散性顯著提高。
[0026]所述裝置適用的制備對象包括但不限于二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣、氧化鋅等無機(jī)微納粒子。
[0027]所述裝置適用的制備對象包括但不限于殼聚糖、聚苯乙烯、淀粉、膠原蛋白等有機(jī)微納粒子。
[0028]本實用新型不局限于上述各實施例。凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，其特征在于:包括超聲霧化箱(I)、氣液反應(yīng)容器(2)、攪拌裝置(3)、加熱裝置(4)、廢氣收集處理裝置(5)、控制面板(6)、超聲霧化片(7)、輸氣管(8)、氣體流量傳感器(9)、進(jìn)氣孔a(10)、出液口(11)、出氣孔(12)、閥門(13)和支架(15);所述支架(15)與攪拌裝置(3)相連，所述超聲霧化箱(I)通過輸氣管(8)與氣液反應(yīng)容器(2)的進(jìn)氣孔a(10)相連且端口處設(shè)有氣體流量傳感器(9)，氣體流量傳感器(9)與控制面板(6)相連;所述氣液反應(yīng)容器(2)設(shè)有出液口(11);所述攪拌裝置(3)、加熱裝置(4)均與控制面板(6)相連;所述廢氣收集處理裝置(5)與氣液反應(yīng)容器(2)的出氣孔(12)相連;控制面板(6)與攪拌裝置(3)、加熱裝置(4)、氣體流量傳感器(9)的電路相連，對霧化速率、攪拌速率、加熱溫度和輸氣總量進(jìn)行調(diào)控或計量;所述閥門(13)可控制氣液反應(yīng)容器(2)與廢氣收集處理裝置(5)的聯(lián)通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述氣液反應(yīng)容器(2)還有一個進(jìn)氣孔b(14)，所述進(jìn)氣孔b(14)也可連接一臺超聲霧化箱(1)，進(jìn)氣孔a(10)可與進(jìn)氣孔b(14)進(jìn)行霧化氣體對流，以滿足不同微納米粒子制備的條件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述超聲霧化箱(1)通過超聲霧化片(7)的高頻振動，將液體進(jìn)行霧化。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述氣液反應(yīng)容器(2)中霧化溶液與粒子儲存介質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，通過機(jī)械攪拌、加熱達(dá)到對液體預(yù)處理的目的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述裝置適用的制備對象包括無機(jī)微納粒子或有機(jī)微納粒子。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述裝置適用的制備對象包括二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣或氧化鋅微納粒子。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微納粒子超聲霧化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述裝置適用的制備對象包括殼聚糖、聚苯乙烯、淀粉或膠原蛋白微納粒子。
【文檔編號】B01J10/00GK205495554SQ201620295008
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】王鑫華, 林青, 亓昊慧, 趙秋瑩, 邱佳琳
【申請人】金陵科技學(xué)院