本实用新型专利技术中的循环式超声分散装置包括用于盛放浆料的容器和用于分散浆料的超声波发生器，超声波发生器一端连接超声头，容器顶部开设有超声头接入口、进气口和出气口，超声头通过超声头接入口插设于容器内并与浆料直接接触，可轻松分散高密度无碳载体催化剂浆料，以降低浆料粘度。因为当将浆料直接暴露在超声波下时，传播到浆料中的声波会导致高压和低压交替循环，这会对单个颗粒之间的吸引力施加机械应力,这种应力的功率特别高。整个设备形成了一个循环系统，在保证了分散效率的同时，结构更加简单，使用便捷。此外，留有进气口以在浆料循环过程中通入用于保护浆料的工作气体如氮气，以防浆料氧化。以防浆料氧化。以防浆料氧化。
【技术实现步骤摘要】
一种循环式超声分散装置
[0001]本技术涉及催化剂浆料分散领域，尤其涉及一种循环式超声分散装置。
技术介绍
[0002]测试粉末状燃料电池催化剂是一个挑战，主要因为催化剂在溶剂中不容易分散均匀。早期的文献中虽提到如何配置催化剂浆料，但是其所提供的方法并不清楚，尤其是如何使催化剂均匀的分散于浆料中的方法。目前有碳载体的催化剂还可以使用剪切分散装置分散，而无碳载体的催化剂如铂黑这样高密度(21.45g/cm3)催化剂，一般的剪切分散装置很难将其打散，因此需要用到一种特殊的分散机器来分散高密度的催化剂浆料。
[0003]超声波的分散和解聚是超声空化的结果，使用超声波分散浆料可以对单个颗粒之间的吸引力施加机械应力。然而普遍使用的方法为超声水浴分散，即先将超声源放在水浴周围的壁中，再将盛浆料的容器放入水浴中，这是很多文献描述的方法，经测试这种现有方法对浆料接收的能量用以分散一般的有机溶剂可以，但依然无法分散高密度无碳载体催化剂。
[0004]公开的中国专利“超声波固液浆料的分散循环系统”(201721020143.4)和“一种超声分散装置”(CN202221039287.5)中，虽然提到了使用超声波来分散浆料的技术，但是其方法均不是将超声波直接作用于浆料的，浆料接收的能量依然很低，达不到高密度无碳载体催化剂浆料的分散要求；且上述装置结构较为繁琐，不适于常规实验的快速取样分散。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本技术提供了一种循环式超声分散装置。目的就是为了解决上述之不足而提供。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采取了如下技术方案：
[0007]一种循环式超声分散装置，包括通过管道依次流通连接的循环装置、搅拌装置和超声装置，所述超声装置包括用于盛放浆料的容器和用于分散浆料的超声波发生器，超声波发生器一端连接超声头，容器顶部开设有超声头接入口和进气口，超声头通过超声头接入口插设于容器内并与浆料直接接触。
[0008]优选地，所述容器包括进料口和出料口，进料口与搅拌装置连接，出料口与循环装置连接。
[0009]优选地，所述搅拌装置设于循环装置与超声装置之间的管道上，搅拌装置包括搅拌罐、搅拌电机、转轴和叶片，搅拌电机与转轴连接，转轴与叶片连接。
[0010]优选地，所述搅拌电机设于搅拌罐外部。
[0011]优选地，所述管道上设有用于监测浆料流量与流速的流量计。
[0012]优选地，所述超声装置与循环装置之间的管道上设有液气分离装置，用于排出浆料内的多余气泡。
[0013]优选地，所述进气口用于通入保护浆料的工作气体。
[0014]优选地，所述循环装置为循环泵。
[0015]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0016]本技术中的超声装置包括用于盛放浆料的容器和用于分散浆料的超声波发生器，超声波发生器一端连接超声头，容器顶部开设有超声头接入口和进气口，超声头通过超声头接入口插设于容器内并与浆料直接接触，可轻松分散高密度无碳载体催化剂浆料，以降低浆料粘度。
[0017]如果在浆料没有循环的情况下，浆料在封闭容器中会处于高粘度状态而难以分散，循环管道下，浆料中的粒子能更容易的扩散开以使粘度下降。此外，当将浆料直接暴露在超声波下时，传播到浆料中的声波会导致高压和低压交替循环，这会对单个颗粒之间的吸引力施加机械应力,这种应力的功率特别高。整个设备形成了一个循环系统，在保证了分散效率的同时，结构更加简单，使用便捷。留有进气口以在浆料循环过程中通入用于保护浆料的工作气体如氮气，以防浆料氧化。
附图说明
[0018]图1为本技术循环式超声分散装置的结构示意图；
[0019]图中：
[0020]1‑
循环装置；
[0021]2‑
搅拌装置，21
‑
搅拌罐，22
‑
搅拌电机，23
‑
转轴，24
‑
叶片；
[0022]3‑
超声装置，31
‑
容器，32
‑
超声波发生器，33
‑
超声头，34
‑
超声头接入口，35
‑
进气口，36
‑
出料口，37
‑
进料口；
[0023]4‑
流量计；
[0024]5‑
液气分离装置。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]实施例
[0027]参照图1所示，一种循环式超声分散装置，包括通过管道依次流通连接的循环装置1、搅拌装置2和超声装置3，所述超声装置3包括用于盛放浆料的容器31和用于分散浆料的超声波发生器32，超声波发生器32一端连接超声头33，容器31顶部开设有超声头接入口34和进气口35，超声头33通过超声头接入口34插设于容器31内并与浆料直接接触。
[0028]优选地，所述容器31包括进料口37和出料口36，进料口37与搅拌装置2连接，出料口36与循环装置1连接。
[0029]优选地，所述搅拌装置2设于循环装置1与超声装置3之间的管道上，搅拌装置2包括搅拌罐21、搅拌电机22、转轴23和叶片24，搅拌电机22与转轴23连接，转轴23与叶片24连接。搅拌装置2可大大增加循环装置上的浆料的分散力度。
[0030]优选地，所述搅拌电机22设于搅拌罐21外部。
[0031]优选地，所述管道上设有用于监测浆料流量与流速的流量计4。
[0032]优选地，所述超声装置3与循环装置1之间的管道上设有液气分离装置5，用于排出浆料内的多余气泡。
[0033]优选地，所述进气口35用于通入保护浆料的工作气体。一般通入惰性气体如氮气，防止浆料氧化。
[0034]优选地，所述循环装置1为循环泵。循环泵为浆料循环提供动力。
[0035]本实验用的铂黑催化剂是根据CN 202011482085.3制作的。配方如下，31.75mg铂黑催化剂，3ml去离子水，2ml乙醇，17ul的Nafion溶液(20％)。用此配方涂在无定形碳旋转电极上，Pt载量32.35669ug/cm2，面积0.19625cm2。然后在充满氮气的0.1M HClO4中，然后使用不同的分散装置得出的性能对比如说明书中表格所示，测出来的比质量活性、电化学表面积和比表面积活性数据均高于剪切分散装置。可见使用本技术中的超声波分散装置后的分散效果更好。
[0036] 比质量活性电化学表面积比表面积活性 MA/(A/mg)ECSA/(m2/g)SA/(μA/cm2)超本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种循环式超声分散装置，其特征在于：包括通过管道依次流通连接的循环装置、搅拌装置和超声装置，所述超声装置包括用于盛放浆料的容器和用于分散浆料的超声波发生器，超声波发生器一端连接超声头，容器顶部开设有超声头接入口和进气口，超声头通过超声头接入口插设于容器内并与浆料直接接触。2.如权利要求1所述的循环式超声分散装置，其特征在于：所述容器包括进料口和出料口，进料口与搅拌装置连接，出料口与循环装置连接。3.如权利要求1所述的循环式超声分散装置，其特征在于：所述搅拌装置设于循环装置与超声装置之间的管道上，搅拌装置包括搅拌罐、搅拌电机、转轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹裕民，
申请(专利权)人：上海济平新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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