过混合型T，进入具有6mm直径和30米长度的PFA管中。接下来的50m，该6mm管直径增加到8mm，再接下来的20m，增加到10mm。管式反应器浸没在水浴中，该水浴通过冷却的降温环路降温。将包括硅和硝酸银的溶液栗送进入HF/水添加点下游的2m的反应管。调整去离子水、HF和硅浆体的流速及降温浴温度以实现以下参数:1) 0.5m/s的最小表面流体速度，2)在联合的流中的5.4M的HF浓度，和3)反应器中20至30C的温度。经涂覆的颗粒被收集到具有10至15μπι的孔尺寸范围的过滤器中。
[0229]实施例2
[0230]遵循实施例1中的规程，只不过使用具有5.4mmol/m2硅的银浓度的硝酸银溶液，而不是具有6.3mmol/m2的银浓度的硝酸银溶液。
[0231]实施例3
[0232]遵循实施例1中的规程，只不过使用具有4.lmmol/m2硅的银浓度的硝酸银溶液，而不是具有6.3mmol/m2的银浓度的硝酸银溶液。
[0233]实施例4
[0234]遵循实施例1中的规程，只不过使用具有3.2mmol/m2硅的银浓度的硝酸银溶液，而不是具有6.3mmol/m2的银浓度的硝酸银溶液。
[0235]实施例5
[0236]遵循实施例1中的规程，只不过使用具有具有4.6μπι的D50值和0.725m2/g的比表面积的娃颗粒(E1 kem Silgrain HQ)而不是实施例1的娃颗粒，并以0.015kg娃/kg的加载悬浮于载体液体中，该载体液体包括具有6mmo 1 /m2硅的银浓度的去离子水中的硝酸银溶液。反应混合物的流动速度为0.68kg/分钟。经涂覆的颗粒被收集到具有6至ΙΟμπι的孔尺寸范围的过滤器中。
[0237]实施例6
[0238]遵循实施例1中的规程，只不过使用具有具有13.4μπι的D50值和2.48m2/g的比表面积的娃颗粒，而不是实施例1的娃颗粒，并以0.01kg娃/kg的加载悬于载体液体中，该载体液体包括具有4.3mmol/m2硅的银浓度的去离子水中的硝酸银溶液。反应混合物的流动速度为0.68kg/分钟。经涂覆的颗粒被收集到具有15至20μπι的孔尺寸范围的过滤器中。
[0239]实施例7
[0240]依照实施例1中列出的规程制备经银涂覆的硅颗粒。将颗粒从发生涂覆的连续反应器转移至提供有蚀刻溶液的连续反应器，该蚀刻溶液包括硝酸银和HF的混合物。
[0241 ] 实施例8
[0242]使用实施例1中所指定的浓度的试剂制备经银涂覆的硅颗粒，只不过在具有小于5:1的表面积与体积之比的分批加工装置中进行涂覆反应。在反应的头500秒定时记录反应混合物的温度，且该反应的温度对时间的图由图10示出。从该图可以看到，温度在200秒时达到最大。温度升高为40°C的级别。
[0243]对于在上文实施例1的装置中实施的反应，反应混合物的温度被记录为时间的函数。这被示于图11中，从中可以看出总体温度升高小于12°C。因此可以看出包括热交换装置的连续反应器能有效地控制反应混合物的温度。
[0244]在实施例1的装置中观察到的反应速率还被观察到小于在现有技术相关的分批加工装置中观察到的反应速率。因此，可领会到，可通过使用本发明的装置实现对终产物的更好的控制。
【主权项】
1.一种用于在液体介质中制备多个经金属涂覆的颗粒的方法，所述方法包括以下步骤: a.在液体载体中提供待涂覆的基底颗粒源； b.提供含金属的涂覆颗粒源； c.提供连续反应器，其包括反应室和热交换装置;和 d.形成液体反应混合物，其通过将步骤(a)中指定的基底颗粒和步骤(b)中指定的含金属的涂覆颗粒源给料到包括热交换装置的连续反应器中，由此使得所述基底颗粒与涂覆金属颗粒的源接触以形成经金属涂覆的颗粒。2.根据权利要求1的方法，其中所述经金属涂覆的颗粒包括用含金属的涂覆颗粒完全涂覆的基底颗粒。3.根据权利要求1的方法，其中所述经金属涂覆的颗粒包括用含金属的涂覆颗粒部分涂覆的基底颗粒。4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述待涂覆的基底颗粒选自包括但不限于以下的组:片、盘、带、丝、线、立方形、和基本球形或类球形颗粒。5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述基底颗粒源包括基底颗粒在溶剂中的分散物。6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述基底颗粒源包括选自包括以下的组的材料:硅、锗、锡、铝、镓、铅、锌和碳或其氧化物或合金。7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述含金属的涂覆颗粒源包括选自包括以下的组的金属:银、铜、铀、钯、铁、钴、铭、银、镍、舒、铱和金。8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述含金属的涂覆颗粒源是单质金属。9.根据权利要求8的方法，其中所述单质金属的源包括金属纳米颗粒在溶剂中的分散物。10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述含金属的涂覆颗粒源包括以下溶液，其包含涂覆金属的离子，优选该涂覆金属离子的可溶性盐。11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述涂覆金属离子的盐选自包括以下的组:银、铜、铂、钯、镍和金的盐。12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述含金属的涂覆颗粒源包括表面活性剂。13.根据权利要求12的方法，其中所述表面活性剂选自醇和十六烷基-三甲基溴化铵。14.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述热交换装置包括降温装置以从所述反应室转移出热量，从而控制反应混合物的温度。15.根据权利要求14的方法，其中所述降温装置选自包括以下的组:降温片、降温旋管、热交换浴、热交换介质和具有表面积与体积之比为至少为5的结构的反应器。16.根据权利要求14的方法，其中所述降温装置包括包埋在所述反应器的壁中的降温片。17.根据权利要求14的方法，其中所述降温装置包括连接至反应器外部的降温旋管。18.根据权利要求14的方法，其中所述降温装置包括降温浴，其包括位于反应器周围的降温介质。19.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述反应混合物达到低于80°C的最大温度。20.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述反应混合物的最大温度升高低于30?C。21.根据前述权利要求中任一项的方法，其进一步包括以下步骤:提供引发剂以引发所述步骤(a)中指定的基底颗粒与所述步骤(b)中指定的含金属的涂覆颗粒之间的反应。22.根据权利要求21的方法，其中在引入所述反应器之前，将所述引发剂与涂覆金属颗粒的源组合。23.根据权利要求21或22的方法，其中引发物质是还原剂。24.根据权利要求23的方法，其中所述还原剂选自包括以下的组:C1-4醛的碱性溶液，葡萄糖，柠檬酸的碱金属盐，抗坏血酸，次磷酸钠，葡萄糖和肼。25.根据权利要求24的方法，其中所述引发物质是氟化氢(HF)。26.根据权利要求21至25中任一项的方法，其中在引入反应器之前，将引发溶液与所述基底颗粒的分散物组合。27.根据权利要求21至26中任一项的方法，其中在引入所述引发剂之前，将所述步骤(a)中指定的基底颗粒和所述步骤(b)中指定的含金属的涂覆颗粒混合在一起。28.根据权利要求21至27中任一项的方法，其中在与所述步骤(a)中指定的基底颗粒混合之前，将HF与含金属的涂覆颗粒源混合。29.根据权利要求1至28中任一项的方法，其中逐步将所述基底颗粒源、所述含金属的涂覆颗粒源和所述引发剂中的一个或多个引入连续反应器中。30.根据权利要求29的方法，其中所述反应器是伸长形且试剂在沿其长度上的两个或更多个位置处引入该反应器中。31.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述反应混合物在至少_5°C的温度混合。32.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述反应混合物在不超过120°C的温度混入口 ο33.根据权利要求32的方法，其中所述反应混合物在至少10°C的温度混合。34.根据权利要求32的方法，其中所述反应混合物在不超过65°C的温度混合。35.根据前述权利要求中任一项的方法，其还包括将经金属涂覆的颗粒从反应混合物分呙的步骤。36.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述反应器中的压强不超过2000KNm—2。37.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述基底颗粒源包括硅颗粒且所述含金属的涂覆颗粒源是选自硝酸银和氨化硝酸银或其混合物的金属离子盐。38.根据权利要求1至37中任一项的方法，其进一步包括使所述经金属涂覆的颗粒与蚀刻溶液接触由此蚀刻该颗粒。39.根据权利要求38的方法，其还包括从经蚀刻的颗粒除去金属涂覆物的步骤。40.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述连续反应器是搅拌釜反应器。41.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述连续反应器是具有超过5:1的表面积与体积之比的管式反应器。42.根据权利要求1至39和41中任一项的方法，其中所述连续反应器具有小于14mm的内直径。43.根据权利要求42的方法，其中所述连续反应器的内直径沿其长度变化。44.根据权利要求42或43的方法，其中所述连续反应器的内直径沿其长度增加。45.根据权利要求41至44中任一项的方法，其中所述连续反应器具有至少20m的长度。46.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述基底颗粒具有至少0.005m2/g的表面积(使用BET方法)。47.根据权利要求1至45中任一项的方法，其中所述基底颗粒具有不超过15m2/g的表面积(使用BET方法)。48.通过根据权利要求1至47中任一项的方法制备的经金属涂覆的颗粒。49.用于连续涂覆基底颗粒的装置，该装置包括含热交换装置的连续反应器，该反应器包括: a.反应室，其具有用于接受一种或多种反应混合物的试剂进入该反应室的第一入口，所述反应混合物包括基底结构和含金属的涂覆颗粒源； b.用于从所述反应室释放产物和/或废试剂的出口； c.用于连续使试剂和经涂覆的产物从入口流至出口的装置;和 d.将反应混合物的温度维持在限定的温度范围内的热交换装置， 其中所述反应室适用于支持液体反应介质。50.根据权利要求49的装置，其中所述入口适用于接受所述基底颗粒。51.根据权利要求49或50的装置，其中所述反应室为圆柱形。52.根据权利要求51的装置，其中所述反应室为伸长形，且具有在入口远端的出口。53.根据权利要求51或52的装置，其中所述反应室是管状的且特征在于表面积与体积之比超过5:1。54.根据权利要求53的装置，其中管状反应室具有小于14_的内直径。55.根据权利要求54的装置，其中管状室的内直径沿其长度变化。56.根据权利要求54或55的装置，其中管状反应室的内直径沿其长度增加。57.根据权利要求50至56中任一项的装置，其中所述管状反应室具有大于20m的长度。58.根据权利要求50至57中任一项的装置，其中所述反应室设有一个或多个入口装置以将试剂逐步引入该反应室。59.根据权利要求58的装置，其中所述入口装置置于第一入口和出口之间。60.根据权利要求50至59中任一项的装置，其中所述入口装置选自传送管、喷嘴、T型混合器和静态混合器。61.根据权利要求50至60中任一项的装置，其还包括用于控制所述入口和所述出口之间的颗粒流动速度的装置。62.根据权利要求50至61中任一项的装置，其还包括用于碎裂成团颗粒的装置。63.根据权利要求50至62中任一项的装置，其还包括用于分离经金属涂覆的颗粒的装置。64.根据权利要求63的装置，其中所述用于分离经金属涂覆的颗粒的装置包括过滤器。65.根据权利要求50至64中任一项的装置，其还包括用于将经金属涂覆的颗粒从反应混合物分离的装置。66.根据权利要求65的装置，其中所述用于分离经金属涂覆的颗粒的装置包括过滤器。67.根据权利要求50至66中任一项的装置，其还包括用于监测反应混合物的温度的装置。68.根据权利要求50至67中任一项的装置，其还包括用于控制反应混合物的温度的装置。69.根据权利要求68的装置，其中所述用于控制反应混合物的温度的装置选自以下的一种或多种:降温片、降温旋管、降温浴和降温介质。70.根据权利要求50至69中任一项的装置，其中反应混合物在该装置中达到的最大温度小于80°C。71.根据权利要求50至70中任一项的装置，其中反应混合物的温度中的最大升高小于30°C ο72.根据权利要求50至71中任一项的装置，其中所述反应室为管状。73.根据权利要求72的装置，其中所述室包括从输入延伸至输出的管。
【专利摘要】本发明涉及形成经金属涂覆的颗粒的方法、依照该方法制备的经金属涂覆的颗粒和这些经金属涂覆的颗粒的用途。所述方法包括以下步骤：提供待涂覆的基底颗粒源；提供含金属的涂覆颗粒源；和将步骤(a)中指定的基底颗粒和步骤(b)中指定的含金属的涂覆颗粒源给料到包括热交换装置的连续反应器中以引起基底颗粒与涂覆颗粒源的接触，由此形成经金属涂覆的颗粒。经涂覆的颗粒包括均质涂覆物且能用于多种应用中。
【IPC分类】B01J19/18, C23C18/16, C23C18/54, C23C18/08, C23C18/42
【公开号】CN105452525
【申请号】CN201480045654
【发明人】D.W.本特
【申请人】耐克森有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年6月18日
【公告号】EP3011073A2, WO2014202702A2, WO2014202702A3