用于处理液体以及在液体中制造某些组分(例如纳米粒)的连续、半连续和成批方法、装置以及获得的纳米粒和纳米粒/液体溶液和胶体制造方法及图纸

技术编号:7127081 阅读:278 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于连续制造纳米粒、微粒和纳米粒/液体溶液(例如胶体)的新方法和新装置。纳米粒(和/或微米尺寸的颗粒)包括各种可能的组成、尺寸和形状。可以通过例如优选利用至少一种可调节的等离子体(例如由至少一个AC和/或DC电源产生),该等离子体与液体表面的至少一部分相连通,以使颗粒(例如纳米粒)存在(例如产生和/或使液体易接受颗粒的存在(调制过))于液体(例如水)中。至少一种随后的和/或基本上同时的可调节电化学加工技术,也是优选的。多种可调节等离子体和/或可调节电化学加工技术是优选的。加工增强剂可以单独或与等离子体一起使用。也可以使用半连续且成批加工。连续工艺导致至少一种液体流入、流过或流出至少一个沟槽元件,该液体在所述沟槽元件中被加工、调制和/或作用。结果包括在液体中形成的组分,所述组分包括液体中存在的离子、微米尺寸的颗粒和/或具有新的尺寸、形状、组成、浓度、ζ电势和某些其他新性质的纳米粒(例如基于金属的纳米粒)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
总的来说,本专利技术涉及用于连续制造纳米粒、微粒和纳米粒/液体溶液(例如胶体)的新方法和新装置。纳米粒(和/或微米尺寸的颗粒)包括各种可能的组成、尺寸和形状。可以通过例如优选利用至少一种可调节的等离子体(例如由至少一个AC和/或DC电源产生),该等离子体与液体表面的至少一部分相连通,以使颗粒(例如纳米粒)存在(例如产生和/或使液体易接受颗粒的存在(例如,调制过(conditioned)))于液体(例如水) 中。至少一种随后的和/或基本上同时的可调节电化学加工技术,也是优选的。多种可调节等离子体和/或可调节电化学加工技术是优选的。加工增强剂可以单独或与等离子体一起使用。也可以使用半连续或成批加工。连续工艺导致至少一种液体流入、流过或流出至少一个沟槽元件,该液体在所述沟槽元件中经加工、调制和/或作用。结果包括在液体中形成的组分,所述组分包括液体中存在的离子、微米尺寸的颗粒和/或具有新的尺寸、形状、 组成、浓度、ζ电势和某些其他新性质的纳米粒(例如,基于金属的纳米粒)。
技术介绍
存在许多用于生产纳米粒的技术,包括在Brian L. Cushing,Vladimire L. Kolesnichenko 禾口 Charles J. 0 ‘ Connor 所写 的"Recent Advances in the Liquid-Phase Syntheses of Inorganic Nanoparticles,,中:] 出白勺技术,该文章发^于美国化学学会(American Chemical Society) 2004 年的 Chemical Reviews, volume 104, pages 3893-3946中;其主题内容通过引用而结合于此。此夕卜,由 Clemens Burda, Xiaobo Chen, Radha Narayanan 禾口 Mostafa A. El-Sayed 所写的文章"Chemistry and Properties of Nanocrystals of Different Shapes,,,发表于美国化学学会(American Chemical Society) 2005年的 Chemical Reviews, volume 105, pages 1025-1102中,公开了附加的加工技术,其主题内容通过引用而结合于此。Benjamin Wiley, Yugang Sun, Brian Mayers 禾口 Younan Xia 所写的文章"Shape Control of Silver Nanoparticles,,,发表在 Wiley-VCH 的 2005 年的 Chemistry-Α European Journal, volume 11,pages 4M-463中,公开了附加的重要主题,该主题内容通过引用而结合于此。此外,2006年 4 月 25 日授权给 Mirkin 等人的题为"Methods of Controlling Nanoparticle Growth,,的美国专利 No. 7,033, 415,以及 2006 年 11 月 14 日授权给 Mirkin 等人的题为"Non-Alloying Core Shell Nanoparticles” 的美国专利 No. 7,135,055,两者都公开了用于纳米粒生长的附加技术,二者的主题内容通过引用而结合于此。此外,2006年 11 月 14 日授权给 Jin 等人的题为"Nanoprisms and Method of Making Them”的美国专利No. 7,135,054,也通过引用而结合于此。本申请要求2009年1月15日提交的美国临时专利申请No. 61/144,拟8的优先权, 其主题内容通过引用而结合于此。同样地,2009 年 1 月 15 日公布的题为“Continuous Methods for Treating Liquids and Manufacturing Certain Constituents(e. g.,Nanoparticles)in Liquids, Apparatuses and Nanoparticles and Nanoparticle/Liquid Solution(s)Resulting !"herefrom”的WIPO公布No. W0/2009/009143,公开了与本文所公开的一些材料相关的各种方法。该申请的主题内容通过引用而结合于此。开发本专利技术是为了克服已知的加工技术中存在的各种缺陷/低效,并获得用于制造以前不能实现的各种形状和尺寸的纳米粒和/或新的纳米粒/液体材料的新的、可控的方法。专利技术概述总的来说,根据本专利技术的用于制造新的基于金属的纳米粒溶液或胶体的方法,涉及用于在包括微米尺寸的颗粒、纳米粒、离子物质及其水基组合物的液体中连续、半连续和成批制造包括纳米粒/液体、溶液、胶体或悬液的各种不同组分的新方法和新装置。组分和生产的纳米粒可以具有各种可能的组成、浓度、尺寸、晶面和/或形状,其一起能够使本专利技术的组合物表现出各种新的、有趣的物理、催化、生物催化和/或生物物理性质。在该过程中所使用和产生/经改性的液体,在组分(例如纳米粒)的制造和/或功能化中,单独或与包含它们的液体协同地发挥了重要作用。可以通过例如优选利用至少一种可调节的等离子体(例如由至少一个AC和/或DC电源产生),该可调节等离子体与液体表面的至少一部分相连通,以使颗粒(例如纳米粒)存在(例如产生和/或使液体易接受颗粒的存在(调制过))于至少一种液体(例如水)中。但是,有效的组分(例如纳米粒)溶液或胶体也可以不使用这种等离子体来获得。各种不同组成和/或独特构造或排列的基于金属的电极,优选用于可调节等离子体的形成,但是基于非金属的电极也可以用于工艺的至少一部分中。利用至少一种随后的和/或基本上同时的可调节电化学加工技术,也是优选的。在电化学加工技术中优选使用各种不同组成和/或独特构造的基于金属的电极。电场、磁场、电磁场、电化学、ρΗ、ζ电势等,仅仅是可以被本专利技术的可调节等离子体和/或可调节电化学加工技术正向影响的一些变量。在本专利技术的许多实施方案中,优选多种可调节等离子体和/或可调节电化学技术以获得本专利技术的许多加工优点,并且从实践优选实施方案的教导而获得的许多新的组合物以制造本专利技术的水性溶液和胶体的几乎无限制的组合。本专利技术的连续工艺实施方案具有许多相伴的优点,其中至少一种液体、例如水,流入、流过或流出至少一个沟槽元件,并且该液体被所述至少一种可调节等离子体和/或所述至少一种可调节电化学技术加工、调制、改性和/或作用。连续加工的结果包括在液体中的新组分、微米尺寸的颗粒、离子组分、具有新的和/或可控尺寸、流体动力学半径、浓度、 晶面、形状、组成、ζ电势和/或性质的纳米粒(例如基于金属的纳米粒),这样的纳米粒/ 液体混合物以有效和经济的方式产生。某些加工增强剂也可以添加到液体中或与液体混合。加工增强剂包括固体、液体和气体。加工增强剂可以提供某些加工优点和/或所需的最终产物特征。诸如使用某些晶体生长技术的附加加工技术,公开于标题为“Methods for Controlling Crystal Gro本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对至少一种液体进行改性的基本上连续的方法,包括:将至少一种液体流过至少一个沟槽元件;将至少一种等离子体与所述至少一种液体的至少一部分相接触;以及致使至少一种电化学反应在所述沟槽元件中发生。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴维·K·皮尔斯
申请(专利权)人:GR智力储备股份有限公司
类型:发明
国别省市:US

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