【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及纳米颗粒合成领域，尤其涉及一种用于合成纳米颗粒的微通道及微通道系统。
技术介绍
1、四氧化三铁是一种重要的磁性材料，纳米尺度的四氧化三铁颗粒以其丰富的比表面积以及超顺磁性等优异性能，在纳米催化、电极材料、磁性分离、纳米生物探针、医疗诊断及癌症的靶向治疗等领域获得了广泛关注和深入研究。
2、通常，四氧化三铁纳米颗粒的合成主要采用共沉淀法、水热法、沉淀氧化法、溶胶凝胶法等间歇工艺。其中，共沉淀法操作简单、产品粒径均匀且性能优异，成为了主要的研究方向；共沉淀法生成四氧化三铁颗粒的反应化学式如下：
3、fe2++2fe3++8oh-＝fe3o4↓+4h2o；
4、共沉淀法合成纳米四氧化三铁的过程中，为了得到较小的纳米颗粒，通常采用滴加的方式将碱溶液加入摩尔比1：2的二价铁和三价铁混合溶液中，同时对溶液进行剧烈搅拌；但是得到的纳米颗粒的粒径仍存在偏大的问题，而且间歇合成的反应时间较长，通常要持续数小时，导致生产效率低下；额外施加能量对溶液进行剧烈搅拌，能耗较大，增加了制备工艺的复杂程度。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种用于合成纳米颗粒的微通道及微通道系统，降低纳米颗粒的粒径，提高纳米颗粒的生产效率，并降低能耗以及简化制备工艺的复杂程度。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种用于合成纳米颗粒的微通道，包括：
3、第一入口，用于通入惰性气体的连续流；
4、第二入口，用于通入第一反应液的连续
5、第三入口，用于通入第二反应液的连续流；所述第二反应液与所述第一反应液的液体段的接触瞬间反应生成纳米颗粒，且所述纳米颗粒基于液体段的内部湍动由所述第二反应液与所述第一反应液的液体段的界面处移至液体段的内部；
6、出口，用于输出生成的所述纳米颗粒。
7、可选的，所述第三入口位于所述第一入口到所述出口的路径上，且位于所述第二入口到所述出口的路径上；
8、所述惰性气体和所述第一反应液的汇合位置到所述第三入口的距离大于或等于第一预设长度；所述第三入口到所述出口的距离大于或等于第二预设长度；
9、其中，所述第一入口与所述第二入口的夹角范围为0°～180°，所述第三入口与所述微通道的夹角范围为大于0°且小于180°。
10、可选的，所述用于合成纳米颗粒的微通道还包括：
11、第一子微通道，所述第一入口和所述第二入口位于所述第一子微通道的第一端口处，并均与所述第一子微通道的第一端口连通；第一子微通道中包括多个由所述惰性气体形成的气体段和多个由所述第一反应液形成的液体段；所述气体段和所述液体段依次排布，并流向所述第一子微通道的第二端口；
12、第二子微通道，所述第二子微通道的第一端口与所述第二子微通道的第二端口以及所述第三入口连通；第二子微通道中包括多个由所述惰性气体形成的气体段和多个由所述第二反应液和所述第一反应液形成的混合液体段；所述混合液体段中包含生成的所述纳米颗粒；所述气体段和所述混合液体段依次排布，并流向所述第二子微通道的第二端口；其中，所述第二子微通道的第二端口用于作为所述出口。
13、可选的，所述用于合成纳米颗粒的微通道还包括：
14、第一三通管件；所述第一三通管件的第一端口用于作为所述第一入口，所述第一三通管件的第二端口用于作为所述第二入口；所述第一三通管件的第三端口与所述第一子微通道的第一端口连通；
15、第二三通管件；所述第二三通管件的第一端口与所述第一子微通道的第二端口连通，所述第二三通管件的第二端口用于作为所述第三入口，所述第二三通管件的第三端口与所述第二子微通道的第一端口连通。
16、可选的，所述第一子微通道的材料包括聚合物、玻璃、碳钢、不锈钢、碳化硅中的一种或多种；
17、所述第二子微通道的材料包括聚合物、玻璃、碳钢、不锈钢、碳化硅中的一种或多种。
18、可选的，所述第一入口位于所述微通道的延伸方向上，或者，所述第二入口位于所述微通道的延伸方向上；
19、所述第一入口与所述第二入口的夹角为90°；所述第三入口与所述微通道的夹角为90°。
20、可选的，所述微通道的内径范围为0.1-10mm；所述纳米颗粒的粒径范围小于10nm。
21、可选的，至少部分的入口和/或至少部分的微通道集成在微流控芯片中。
22、根据本专利技术的另一方面，提供了一种微通道系统，包括：至少一个本专利技术任一实施例所述的用于合成纳米颗粒的微通道；
23、在所述微通道的数量为多个的情况下；多个所述微通道沿着第一方向依次排布；其中，所述第一方向与所述微通道的延伸方向交叉。
24、可选的，所述微通道系统还包括恒温水浴槽；
25、所述恒温水浴槽用于为所述微通道提供恒定的反应温度；
26、其中，所述反应温度的范围为20℃-500℃。
27、本专利技术实施例提供了一种用于合成纳米颗粒的微通道及微通道系统，其中微通道包括：第一入口，用于通入惰性气体的连续流；第二入口，用于通入第一反应液的连续流；惰性气体用于将第一反应液分段成多个间隔设置的液体段；第三入口，用于通入第二反应液的连续流；第二反应液与第一反应液的液体段接触后反应生成纳米颗粒；出口，用于输出生成的纳米颗粒。本专利技术实施例提供的技术方案，通过惰性气体和反应液在微通道内形成分段流(segmented flow)，以液相段为反应器，利用其内强烈的内部湍动，实现共沉淀反应的快速完成，有效地控制了纳米颗粒的粒径，无需额外的溶液搅拌过程。从而降低了纳米颗粒的粒径，提高了纳米颗粒的生产效率，并降低能耗以及简化制备工艺的复杂程度。同时，每个液相段均被气相段的惰性气体隔开，可以为共沉淀反应提供无氧环境。
28、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，至少部分的入口和/或至少部分的微通道集成在微流控芯片中。
9.一种微通道系统，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1～8任一所述的用于合成纳米颗粒的微通道；
10.根据权利要求9所述的微通道系统，其特征在于，还包括恒温水浴槽；
【技术特征摘要】
1.一种用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的用于合成纳米颗粒的微通道，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的用于合成纳米颗粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋晓阳，盛晔，孟磊，贺文星，黄向军，茅陆荣，
申请(专利权)人：上海森松工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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