一种纳米金属颗粒尺寸筛选装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及纳米金属颗粒生产技术领域，尤其涉及一种纳米金属颗粒尺寸筛选装置及方法。一种纳米金属颗粒尺寸筛选装置，包括电火花烧蚀装置和筛选装置；所述电火花烧蚀装置包括惰性气源、烧蚀反应容器、高压静电发生器和两个电极，两个所述电极相对地设置于所述烧蚀反应容器的内壁，且两个所述电极分别与所述高压静电发生器电连接，所述烧蚀反应容器连通所述惰性气源。所述纳米金属颗粒尺寸筛选装置，可以筛选出粒径大小均一的纳米金属颗粒，能够实现纳米金属颗粒尺寸的精确筛选，筛选精确度高，有效提高生产效率和产量，解决了现有纳米金属颗粒尺寸筛选装置筛选精确度低，筛选效果差的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米金属颗粒尺寸筛选装置及方法


[0001]本专利技术涉及纳米金属颗粒生产
，尤其涉及一种纳米金属颗粒尺寸筛选装置及方法。

技术介绍

[0002]纳米金属颗粒常用的制备方法有化学还原法、气相沉积法、水热合成法、溶胶凝胶法、光化学法、微乳液法、模板法、相转移法、超声法和辐射法等方法，由于在制备过程中，容易受到反应条件的影响，以及反应过程难以精确控制，因此这些方法都难以获得粒径均一的纳米金属颗粒，如果需要通过对纳米金属颗粒的制备方法进行改进，以大量地制备尺寸可控、单分散性较好的纳米粒子，难度是非常大的，目前对纳米颗粒进行尺寸的筛选技术中，有使用不同尺寸的筛选通道实现对不同大小的纳米颗粒进行筛选，但是该装置的筛选精确度低，筛选效果差。

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纳米金属颗粒尺寸筛选装置，可以筛选出粒径大小均一的纳米金属颗粒，能够实现纳米金属颗粒尺寸的精确筛选，筛选精确度高，解决了现有纳米金属颗粒尺寸筛选装置筛选精确度低，筛选效果差的问题；
[0004]本专利技术的另一目的在于提出一种纳米金属颗粒尺寸筛选方法，使用电火花烧蚀的方法制备纳米金属颗粒，设备简单、原料易得、成本低且制备条件容易控制，通过使用多个电极板以及筛选管道实现纳米金属颗粒的尺寸筛选，筛选精确度高，筛选效率高，有效提高生产效率和产量。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种纳米金属颗粒尺寸筛选装置，包括电火花烧蚀装置和筛选装置；
[0007]所述电火花烧蚀装置包括惰性气源、烧蚀反应容器、高压静电发生器和两个电极，两个所述电极相对地设置于所述烧蚀反应容器的内壁，且两个所述电极分别与所述高压静电发生器电连接，所述烧蚀反应容器连通所述惰性气源；
[0008]所述筛选装置包括筛选管道和多个电极板，所述电极板设有通孔，所述筛选管道依次穿过多个所述电极板的通孔；
[0009]多个所述电极板从左至右呈直线依次设置于所述筛选管道，所述筛选管道于多个所述电极板的左侧一面分别设有颗粒沉积收集平台；多个所述电极板分别独立地与不同电压的电源连接，且电压按纳米金属颗粒的运动方向从左到右依次增大，所述纳米金属颗粒与所述电极板具有同种电荷；
[0010]所述惰性气源、所述烧蚀反应容器和所述筛选管道从左到右依次相通连接。
[0011]更进一步说明，所述筛选装置还包括收集箱，所述收集箱与所述筛选管道的右端相连通，且所述收集箱内设置有颗粒沉积收集平台。
[0012]更进一步说明，所述电火花烧蚀装置还包括进气管路，所述进气管路的一端与所
述惰性气源的出气端连通，所述进气管路的另一端与所述烧蚀反应容器的进气端连通，所述进气管路设有单向阀。
[0013]更进一步说明，所述筛选管道的截面形状为圆形，所述电极板的通孔的形状为圆形，且所述筛选管道的外壁与所述电极板的通孔的孔壁相贴合。
[0014]一种纳米金属颗粒尺寸筛选方法，采用所述的纳米金属颗粒尺寸筛选装置，包括以下步骤：
[0015]使用高压静电发生器对两个电极施加相同极性的高压静电，并对两个电极施加脉冲电势差，使两个电极产生火花放电，在烧蚀反应容器中制得纳米金属颗粒，所述纳米金属颗粒的表面带有与高压静电极性相同的电荷；
[0016]使用惰性气源向烧蚀反应容器中通入惰性气体，制得的纳米金属颗粒在惰性气体的气流推动下进入筛选管道中，调节设置各个电极板的电压，使不同尺寸的纳米金属颗粒收集于各个颗粒沉积收集平台。
[0017]更进一步说明，所述电极板的电压设置满足以下关系式：
[0018][0019]其中ρ为纳米金属颗粒的密度，V为纳米金属颗粒尺寸筛选装置内惰性气体的流速，R为纳米金属颗粒尺寸，K为纳米金属颗粒所带电荷的表面电荷密度，K的表达式为其中k为比例系数，k＝0.5～2，U0为两个电极之间的电压，C为电火花烧蚀装置的等效电容，S为两个电极端面的横截面积。
[0020]更进一步说明，使用所述高压静电发生器对两个电极施加的高压静电为正电或者负电。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的实施例具有以下有益效果：
[0022]本专利技术提出一种纳米金属颗粒尺寸筛选装置，可以筛选出粒径大小均一的纳米金属颗粒，通过纳米金属颗粒在筛选通道中的动能与电势能的关系，能够实现纳米金属颗粒尺寸的精确筛选，筛选精确度高，解决了现有纳米金属颗粒尺寸筛选装置筛选精确度低，筛选效果差的问题；
[0023]进一步提出采用纳米金属颗粒尺寸筛选装置的纳米金属颗粒尺寸筛选方法，使用电火花烧蚀的方法制备纳米金属颗粒，设备简单、原料易得、成本低且制备条件容易控制，通过使用多个电极板以及筛选管道实现纳米金属颗粒的尺寸筛选，筛选精确度高，筛选效率高，有效提高生产效率和产量，尤其适用于工业领域，有较好的产业化前景。
附图说明
[0024]图1是本专利技术一个实施例的纳米金属颗粒尺寸筛选装置的结构示意图；
[0025]其中：电火花烧蚀装置1、惰性气源11、烧蚀反应容器12、高压静电发生器13、电极14、进气管路15、单向阀151、筛选装置2、筛选管道21、电极板22、通孔221、颗粒沉积收集平台23、收集箱24。
具体实施方式
[0026]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。
[0027]如图1所示，一种纳米金属颗粒尺寸筛选装置，包括电火花烧蚀装置1和筛选装置2；
[0028]所述电火花烧蚀装置1包括惰性气源11、烧蚀反应容器12、高压静电发生器13和两个电极14，两个所述电极14相对地设置于所述烧蚀反应容器12的内壁，且两个所述电极14分别与所述高压静电发生器13电连接，所述烧蚀反应容器12连通所述惰性气源11；
[0029]所述筛选装置2包括筛选管道21和多个电极板22，所述电极板22设有通孔221，所述筛选管道21依次穿过多个所述电极板22的通孔221；
[0030]多个所述电极板22从左至右呈直线依次设置于所述筛选管道21，所述筛选管道21于多个所述电极板22的左侧一面分别设有颗粒沉积收集平台23；多个所述电极板22分别独立地与不同电压的电源连接，且电压按纳米金属颗粒的运动方向从左到右依次增大，所述纳米金属颗粒与所述电极板22具有同种电荷；
[0031]所述惰性气源11、所述烧蚀反应容器12和所述筛选管道21从左到右依次相通连接。
[0032]通过设置所述电火花烧蚀装置1和所述筛选装置2，所述电火花烧蚀装置1用于制备纳米金属颗粒，具体地，使用高压静电发生器13对两个电极14施加相同极性的高压静本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米金属颗粒尺寸筛选装置，其特征在于，包括电火花烧蚀装置和筛选装置；所述电火花烧蚀装置包括惰性气源、烧蚀反应容器、高压静电发生器和两个电极，两个所述电极相对地设置于所述烧蚀反应容器的内壁，且两个所述电极分别与所述高压静电发生器电连接，所述烧蚀反应容器连通所述惰性气源；所述筛选装置包括筛选管道和多个电极板，所述电极板设有通孔，所述筛选管道依次穿过多个所述电极板的通孔；多个所述电极板从左至右呈直线依次设置于所述筛选管道，所述筛选管道于多个所述电极板的左侧一面分别设有颗粒沉积收集平台；多个所述电极板分别独立地与不同电压的电源连接，且电压按纳米金属颗粒的运动方向从左到右依次增大，所述纳米金属颗粒与所述电极板具有同种电荷；所述惰性气源、所述烧蚀反应容器和所述筛选管道从左到右依次相通连接。2.根据权利要求1所述的纳米金属颗粒尺寸筛选装置，其特征在于，所述筛选装置还包括收集箱，所述收集箱与所述筛选管道的右端相连通，且所述收集箱内设置有颗粒沉积收集平台。3.根据权利要求1所述的纳米金属颗粒尺寸筛选装置，其特征在于，所述电火花烧蚀装置还包括进气管路，所述进气管路的一端与所述惰性气源的出气端连通，所述进气管路的另一端与所述烧蚀反应容器的进气端连通，所述进气管路设有单向阀。4.根据权利要求1所述的纳米金属颗粒尺寸筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冠南，余贤冲，陈朗轩，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：