纳米晶体溶液的纯化装置、纯化方法与纯化系统制造方法及图纸

本申请提供了一种纳米晶体溶液的纯化装置、纯化方法与纯化系统。该纯化装置包括溶液槽、至少一个过滤器与电极，其中，溶液槽的内壁绝缘，用于盛放互溶溶剂，互溶溶剂与纳米晶体溶液互溶，优选互溶溶剂与纳米晶体溶液中的溶剂相同；各过滤器的至少一部分放置在溶液槽中，用于盛放纳米晶体溶液，放置在溶液槽中的过滤器的至少部分表面为纳米级的过滤膜；电极包括相互隔离设置的正电极与负电极，正电极的第一端与负电极的第一端分别设置在溶液槽中，且具有过滤膜的至少部分过滤器设置在正电极与负电极之间，正电极的第二端用于连接电源的正极，负电极的第二端用于连接电源的负极。纳米晶体溶液通过该纯化装置后，得到了较好的纯化效果。

Purification device, purification method and purification system of nano crystal solution

The present invention provides a purification device, purification method and purification system of nano crystal solution. The purification device comprises a solution tank and at least one filter and electrode, the insulating wall solution tank, a solvent for dissolving, solvent and nano crystal solution solubility, preferably solvent and nano crystal solution in the same solvent; at least a portion of each filter is placed in the solution tank, for a nano crystal solution, at least part of the surface is placed in the solution tank filter for filtering film nanometer; electrode includes a positive electrode and a negative electrode isolated set, the end of the first end and the negative electrode of the positive electrode are respectively arranged in the solution tank, at least part of the filter and has the filter membrane is arranged in the between the positive electrode and the negative electrode, the positive electrode of the second end for cathode connected to the power supply, the negative electrode second terminal negative electrode for connecting power. After purification of the crystal solution, a better purification effect was obtained.

【技术实现步骤摘要】
纳米晶体溶液的纯化装置、纯化方法与纯化系统
本申请涉及纳米材料领域，具体而言，涉及一种纳米晶体溶液的纯化装置、纯化方法与纯化系统。
技术介绍
基于湿化学法合成的纳米晶体(纳米晶)材料的溶液里普遍存在的一个问题是，合成时使用了过量的盐类物质会以离子的形式残留在最终的溶液里。这类残留的盐类物质会影响纳米晶表面的电荷分布以及活性位点、最终性能，比如：残留的盐类物质会影响纳米晶体的光催化降解有机物或光解水的能力，将纳米晶体用于发光材料中，也会影响发光材料的发光效率和光谱分布。而纳米晶体的性能好坏会影响应用且的器件的性能，比如纳米晶体电致发光器件(QuantumDotLight-EmittingDiode，简称QLED)的电致发光性能、太阳能电池的光电转换性能以及锂离子电池的比容量或寿命等。现有技术中，一般会采用萃取、沉淀法或者膜分离等方法去除纳米晶体溶液中的可溶性盐类物质。对于沉淀法来说，其基本过程是向纳米晶体的杂质离子溶液中加入有助于溶液中纳米晶体沉淀的物质。在纳米晶体沉淀后，去除含有杂质的上层溶液，得到沉淀的纳米晶体，该过程中杂质离子会吸附在纳米晶表面或者也以沉淀的形式与纳米晶一起都发生沉淀。所以该方法无法将多余的盐类离子去除干净，另外，沉降次数增加会引起纳米晶体表面功能配体的破坏导致纳米晶的团聚或者其性能衰减。使用萃取的方法也存在同样的问题。对于膜分离法来说，其主要是采用分离膜将盐物质与溶液中的其他成分分离开来，一方面通过负压或者重力等方式将纳米晶溶液通过过滤膜，通过滤膜的作用将纳米晶留在滤膜的一侧，而溶剂与离子一起通过滤膜，这会导致纳米晶在滤膜表面的团聚；另外一方面该方法也存在纯化效率相对较低的缺点。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种纳米晶体溶液的纯化装置、纯化方法与纯化系统，以解决现有的膜分离技术中纳米晶体在分离膜表面的团聚的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种纳米晶体溶液的纯化装置，该纯化装置包括：溶液槽，上述溶液槽的内壁绝缘，上述溶液槽用于盛放互溶溶剂，上述互溶溶剂与纳米晶体溶液互溶，优选上述互溶溶剂与上述纳米晶体溶液中的溶剂相同；至少一个过滤器，各上述过滤器的至少一部分放置在上述溶液槽中，上述过滤器用于盛放上述纳米晶体溶液，放置在上述溶液槽中的上述过滤器的至少部分表面为纳米级的过滤膜；电极，包括相互隔离设置的正电极与负电极，上述正电极的第一端与上述负电极的第一端分别设置在上述溶液槽中，且具有上述过滤膜的至少部分上述过滤器设置在上述正电极与上述负电极之间，上述正电极的第二端用于连接电源的正极，上述负电极的第二端用于连接电源的负极。进一步地，上述过滤器的表面包括至少两个相对设置的上述过滤膜，且相对的两个上述过滤膜分别靠近上述正电极和上述负电极设置，优选上述过滤器为六面体过滤器或者圆柱体过滤器。进一步地，上述过滤器具有纳米晶体溶液的入口和与上述入口相适配的密封盖，上述密封盖可拆卸。进一步地，上述纳米晶体溶液包括纳米晶体，上述纳米晶体包括量子点、一维纳米结构、二维纳米结构与三维纳米结构，上述过滤膜的滤孔的孔径小于上述纳米晶体的最小粒径，或者上述纳米晶体在上述过滤膜的最小投影面积大于上述过滤膜的滤孔的孔面积，优选上述过滤膜的滤孔的孔径在1～20nm之间。根据本申请的另一方面，提供了一种纳米晶体溶液的纯化方法，待纯化的纳米晶体溶液包括纳米晶体与杂质离子，该纯化方法包括：对上述待纯化的纳米晶体溶液施加电场，使得上述杂质离子定向移动并通过纳米级的过滤膜后，得到纯化后的纳米晶体溶液。进一步地，上述电场的强度在0.0001～1000V/cm之间。进一步地，上述纳米晶体溶液包括纳米晶体，上述纳米晶体包括量子点、一维纳米结构、二维纳米结构与三维纳米结构，上述过滤膜的滤孔的孔径小于上述纳米晶体的最小粒径，或者上述纳米晶体在上述过滤膜的最小投影面积大于上述过滤膜的滤孔的孔面积，优选上述过滤膜的滤孔的孔径在1～20nm之间。根据本申请的另一方面，提供了一种纳米晶体溶液的纯化系统，包括至少一个纯化装置，上述纯化装置为任一种上述的纯化装置。进一步地，待纯化的纳米晶体溶液包括纳米晶体与杂质离子，上述纯化装置中的溶液槽包括第一入口和第一出口，上述纯化系统还包括：第一输入管，与上述第一入口相连，用于向上述溶液槽输入互溶溶剂，上述互溶溶剂与纳米晶体溶液互溶，优选上述互溶溶剂与上述纳米晶体溶液中的溶剂种类相同；第一输出管，与上述第一出口相连，用于将上述溶液槽中的包括上述杂质离子的上述互溶溶剂输出。进一步地，上述纯化装置中的过滤器包括第二入口和第二出口，上述纯化系统还包括：第二输入管，与上述第二入口相连，用于向上述过滤器输入待纯化的纳米晶体溶液；第二输出管，与上述第二出口相连，用于将上述过滤器中的纯化后的纳米晶体溶液输出。应用本申请的技术方案，过滤器放置在溶液槽中，并且向正、负电极加载电压形成电场，-杂质离子带电，会在电场的作用下定向移动，同时纳米晶体不带电或所带的电荷在电场下所产生的电场力不足以使纳米晶体产生较大距离的移动。所以杂质离子最终可以在电场力的作用下定向通过过滤膜，从而实现对纳米晶体的纯化，并且，由于电场的作用，杂质离子不会在过滤膜附近团聚，而会不断地向正极或者负极移动，实现了较好的纯化效果。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了根据本申请的一种典型的实施方式提供的纯化装置的结构示意图；以及图2示出了根据本申请的一种典型的实施方式提供的纯化系统的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、溶液槽；2、过滤器；3、正电极；4、负电极；5、电源；20、过滤膜；01、纳米晶体；02、杂质离子；11、第一输入管；12、第一输出管；21、第二输入管；22、第二输出管。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中的膜分离技术中纳米晶体在分离膜表面会发生团聚，影响过滤效果，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种纳米晶体溶液的纯化装置、纯化方法与纯化系统。本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种纳米晶体溶液的纯化装置，如图1所示，该纯化装置中包括溶液槽1、至少一个过滤器2以及电极。其中，上述溶液槽1的内壁绝缘以保证溶液槽不导电，上述溶液槽1用于盛放互溶溶剂，上述互溶溶剂与纳米晶体溶液互溶，优选上述互溶溶剂与上述纳米晶体溶液中的溶剂相同；上述各过滤器2的至少一部分放置在上述溶液槽1中，过滤器2可以固定设置在上述溶液槽1中，上述过滤器2用于盛放纳米晶体溶液，上述纳米晶体溶液包括纳米晶体01与杂质离子02，上述过滤器2的至少部分表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米晶体溶液的纯化装置，其特征在于，所述纯化装置包括：溶液槽(1)，所述溶液槽(1)的内壁绝缘，所述溶液槽(1)用于盛放互溶溶剂，所述互溶溶剂与纳米晶体溶液互溶，优选所述互溶溶剂与所述纳米晶体溶液中的溶剂相同；至少一个过滤器(2)，各所述过滤器(2)的至少一部分放置在所述溶液槽(1)中，所述过滤器(2)用于盛放所述纳米晶体溶液，放置在所述溶液槽(1)中的所述过滤器(2)的至少部分表面为纳米级的过滤膜(20)；电极，包括相互隔离设置的正电极(3)与负电极(4)，所述正电极(3)的第一端与所述负电极(4)的第一端分别设置在所述溶液槽(1)中，且具有所述过滤膜(20)的至少部分所述过滤器(2)设置在所述正电极(3)与所述负电极(4)之间，所述正电极(3)的第二端用于连接电源的正极，所述负电极(4)的第二端用于连接电源的负极。

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶体溶液的纯化装置，其特征在于，所述纯化装置包括：溶液槽(1)，所述溶液槽(1)的内壁绝缘，所述溶液槽(1)用于盛放互溶溶剂，所述互溶溶剂与纳米晶体溶液互溶，优选所述互溶溶剂与所述纳米晶体溶液中的溶剂相同；至少一个过滤器(2)，各所述过滤器(2)的至少一部分放置在所述溶液槽(1)中，所述过滤器(2)用于盛放所述纳米晶体溶液，放置在所述溶液槽(1)中的所述过滤器(2)的至少部分表面为纳米级的过滤膜(20)；电极，包括相互隔离设置的正电极(3)与负电极(4)，所述正电极(3)的第一端与所述负电极(4)的第一端分别设置在所述溶液槽(1)中，且具有所述过滤膜(20)的至少部分所述过滤器(2)设置在所述正电极(3)与所述负电极(4)之间，所述正电极(3)的第二端用于连接电源的正极，所述负电极(4)的第二端用于连接电源的负极。2.根据权利要求1所述的纯化装置，其特征在于，所述过滤器(2)的表面包括至少两个相对设置的所述过滤膜(20)，且相对的两个所述过滤膜(20)分别靠近所述正电极(3)和所述负电极(4)设置，优选所述过滤器(2)为六面体过滤器或者圆柱体过滤器。3.根据权利要求1所述的纯化装置，其特征在于，所述过滤器(2)具有纳米晶体溶液的入口和与所述入口相适配的密封盖，所述密封盖可拆卸。4.根据权利要求1所述的纯化装置，其特征在于，所述纳米晶体溶液包括纳米晶体(01)，所述纳米晶体(01)包括量子点、一维纳米结构、二维纳米结构与三维纳米结构，所述过滤膜(20)的滤孔的孔径小于所述纳米晶体(01)的最小粒径，或者所述纳米晶体(01)在所述过滤膜(20)的最小投影面积大于所述过滤膜(20)的滤孔的孔面积，优选所述过滤膜(20)的滤孔的孔径在1～20nm之...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，甄常刮，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33