一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统和制备方法技术方案

本发明专利技术涉及纳米金属颗粒生产技术领域，尤其涉及一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统和制备方法。一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，包括低温气流产生装置、进气管路、纳米材料制备装置、出气管路和收集装置；所述纳米材料制备装置用于制备纳米金属颗粒，所述纳米材料制备装置包括烧蚀反应容器、电源和电极，所述烧蚀反应容器的内壁设有相向设置的所述电极，所述电极分别与所述电源的两极电连接。所述低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，可以实现超细尺寸的纳米金属颗粒的制备，且制备容易，制备效率高，解决了现有纳米金属颗粒制备困难、制备效率低下、难以制得超细尺寸的纳米金属颗粒的问题。寸的纳米金属颗粒的问题。寸的纳米金属颗粒的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统和制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米金属颗粒生产
，尤其涉及一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统和制备方法。

技术介绍

[0002]随着材料科学的发展，纳米金属的物理化学性能得到了充分的研究。由于纳米金属具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性，使得纳米金属在催化剂、微电子和医学等领域得到了广泛的应用。超细尺寸纳米金属颗粒指的是粒径小于100nm的纳米金属颗粒。电火花烧蚀是一种新型纳米颗粒制备方法，其原理在于，通过两个电极之间的火花放电，使电极表面的金属材料快速升华，然后再快速冷却，凝结形成微小颗粒。利用该方法，可以实现尺寸为5nm至1μm范围内的纳米金属颗粒的制备。然而，基于电火花烧蚀方法，如何进一步控制电火花烧蚀所获得的金属颗粒的尺寸并获得尺寸更小的颗粒，仍有待进一步探索。

技术实现思路

[0003]针对
技术介绍
提出的问题，本专利技术的目的在于提出一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，可以实现超细尺寸的纳米金属颗粒的制备，且制备容易，制备效率高，解决了现有纳米金属颗粒细化与尺寸调控的问题。
[0004]本专利技术的另一目的在于提出一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备方法，制备过程简单，方便制备超细尺寸的纳米金属颗粒，且制备超细尺寸的纳米金属颗粒的可控性强。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，包括低温气流产生装置、进气管路、纳米材料制备装置、出气管路和收集装置；
[0007]所述纳米材料制备装置用于制备纳米金属颗粒，所述纳米材料制备装置包括烧蚀反应容器、电源和电极，所述烧蚀反应容器的内壁设有相向设置的所述电极，所述电极分别与所述电源的两极电连接；
[0008]所述低温气流产生装置用于产生低温气流，所述进气管路的一端与所述低温气流产生装置的出气端相连通，所述进气管路的另一端与所述烧蚀反应容器的进气端相连通；
[0009]所述出气管路的一端与所述烧蚀反应容器的出气端相连通，所述出气管路的另一端与所述收集装置相连通；所述收集装置用于收集制得的纳米金属颗粒。
[0010]更进一步说明，所述低温气流的开尔文温度为0K～273K。
[0011]更进一步说明，所述低温气流产生装置包括腔体和加热装置；
[0012]所述腔体内装有低沸物，所述进气管路与所述腔体的出气端相连通；
[0013]所述加热装置设置于所述腔体，所述加热装置用于对所述腔体进行加热。
[0014]更进一步说明，所述腔体内还装有多孔材料。
[0015]更进一步说明，所述低温气流产生装置包括惰性气源、腔体、第一连接管、第二连
接管和多条肋片管道；
[0016]所述第一连接管、第二连接管和肋片管道均设置于所述腔体的内部，所述腔体内装有低沸物；
[0017]多条所述肋片管道排列设置，且所述肋片管道的进气端与所述第一连接管的出气端相连通，所述肋片管道的出气端与所述第二连接管的进气端相连通；所述第一连接管的进气端与所述惰性气源相连通，所述第二连接管的出气端与所述进气管路的进气端相连通。
[0018]更进一步说明，还包括减压阀，所述减压阀设置于所述进气管路。
[0019]更进一步说明，低温气流通过所述减压阀的气流温度和气流流速满足以下关系式：
[0020][0021]其中，T0为低温气流进入减压阀前的气流温度，V0为低温气流进入减压阀前的气流流速，T1为低温气流通过减压阀后的气流温度，V1为低温气流通过减压阀后的气流流速。
[0022]更进一步说明，所述收集装置包括收集箱和用于收集纳米金属颗粒的承接板，所述承接板设置于所述收集箱的内部，所述出气管路伸入所述收集箱，且所述出气管路的出气口朝向所述承接板设置。
[0023]更进一步说明，还包括真空泵，所述收集箱开设有排气孔，所述真空泵与所述排气孔连接。
[0024]一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备方法，用于执行所述的低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，包括以下步骤：
[0025]低温气流产生装置产生低温气流，低温气流通过进气管路进入纳米材料制备装置的烧蚀反应容器中；
[0026]所述电极产生火花放电，在烧蚀反应容器中制得纳米金属颗粒，制得的纳米金属颗粒在低温气流的推动下进入出气管路，并收集于收集装置中。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的实施例具有以下有益效果：
[0028]本专利技术提出一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，通过设置低温气流产生装置，低温气流产生装置产生低温气流，低温气流沿进气管路进入纳米材料制备装置中，低温气流为烧蚀反应容器营造低温的环境，使得制备过程中，纳米金属颗粒的团聚速度延缓，在未形成大颗粒之前，纳米金属颗粒随低温气流经过出气管路快速进入收集装置，从而获得超细的纳米金属颗粒，与在常温或者高温环境下制备纳米金属颗粒相比，该低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统可以实现超细尺寸的纳米金属颗粒的制备，且制备容易，制备效率高，解决了现有纳米金属颗粒细化与尺寸调控的问题。
[0029]本专利技术提出一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备方法，制备过程简单，方便制备超细尺寸的纳米金属颗粒，且制备超细尺寸的纳米金属颗粒的可控性强。
附图说明
[0030]图1是本专利技术一个实施例的低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统的结构示意图；
[0031]图2是本专利技术一个实施例的低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统的结构示意图；
[0032]图3是本专利技术一个实施例的低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统的结构示意图；
[0033]图4是本专利技术一个实施例的低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统的结构示意图；
[0034]其中：低温气流产生装置1、腔体11、加热装置12、多孔材料13、惰性气源14、第一连接管15、第二连接管16、肋片管道17、进气管路2、纳米材料制备装置3、烧蚀反应容器31、电源32、电极33、电极固定座34、出气管路4、收集装置5、收集箱51、排气孔511、承接板52、减压阀6、真空泵7。
具体实施方式
[0035]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。
[0036]如图1至图4所示，一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，包括低温气流产生装置1、进气管路2、纳米材料制备装置3、出气管路4和收集装置5；
[0037]所述纳米材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，其特征在于，包括低温气流产生装置、进气管路、纳米材料制备装置、出气管路和收集装置；所述纳米材料制备装置用于制备纳米金属颗粒，所述纳米材料制备装置包括烧蚀反应容器、电源和电极，所述烧蚀反应容器的内壁设有相向设置的所述电极，所述电极分别与所述电源的两极电连接；所述低温气流产生装置用于产生低温气流，所述进气管路的一端与所述低温气流产生装置的出气端相连通，所述进气管路的另一端与所述烧蚀反应容器的进气端相连通；所述出气管路的一端与所述烧蚀反应容器的出气端相连通，所述出气管路的另一端与所述收集装置相连通；所述收集装置用于收集制得的纳米金属颗粒。2.根据权利要求1所述的低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，其特征在于，所述低温气流的开尔文温度为0K～273K。3.根据权利要求1所述的低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，其特征在于，所述低温气流产生装置包括腔体和加热装置；所述腔体内装有低沸物，所述进气管路与所述腔体的出气端相连通；所述加热装置设置于所述腔体，所述加热装置用于对所述腔体进行加热。4.根据权利要求3所述的低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，其特征在于，所述腔体内还装有多孔材料。5.根据权利要求1所述的低温气流制备纳米金属颗粒的制备系统，其特征在于，所述低温气流产生装置包括惰性气源、腔体、第一连接管、第二连接管和多条肋片管道；所述第一连接管、第二连接管和肋片管道均设置于所述腔体的内部，所述腔体内装有低沸物；多条所述肋片管道排列设置，且所述肋片管道的进气端与所述第一连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冠南，陈乾，刘昱彤，崔成强，张昱，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：