一种辉光等离子体反应设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种辉光等离子体反应设备，属于纳米材料技术领域。
【背景技术】
[0002]辉光放电等离子体是一种新型的高级氧化技术，具有装置简单、放电电压低、处理效果好和能量效率高的特点。气液等离子体反应器不同于以往单纯的等离子体反应器和气固等离子体反应器。由于液体具有流动性，按液体进入等离子体反应器形式可分为流动式和固定式两种形式。同时液体导电性能的差别也是液体在等离子体反应器中存在方式的主要影响因素，对于非导电性或导电性很弱的液体如水、甘油和煤油等可采用流动式，而对于导电性液体如无机盐水溶液、离子液体等则采用固定式，而且液体常充当等离子体反应器中的电极。按液体是否和等离子体两个电极相接触可将气液等离子体反应器分为接触式和半接触式，一般而言，非导电性液体常以接触式出现，而导电性液体则以半接触式出现。
[0003]目前，辉光等离子体反应设备在废水处理、聚合物合成等方面均有广泛应用。但是，如何研发出一种辉光等离子体反应设备，使其适用于制备金属纳米粒子以及石墨烯表面掺氮改性等纳米材料方向的研宄，仍是本领域亟待解决的问题之一。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种辉光等离子体反应设备。该辉光等离子体反应设备适用于制备金属纳米粒子以及石墨烯表面掺氮改性等纳米材料方向的研宄，具有装置简单、处理效果好等优点。
[0005]为达到上述目的，本实用新型提供了一种辉光等离子体反应设备，其特征在于，该设备包括:气源、电源、气体流量计、气压指示计、真空泵、真空泵调节阀、反应腔体和电阻；其中，所述反应腔体中至少具有一不锈钢板电极，以及一反应容器电极，所述不锈钢板电极连接于所述电源的正极或负极，所述反应容器电极连接于所述电源的正极或负极，并且在电源正极或负极与不锈钢板电极或反应容器电极相连的线路上设有电阻；所述真空泵通过管线连接于所述反应腔体的气体出口，并在该管线上设有所述真空泵调节阀；所述气源通过管线连接于所述反应腔体的气体入口，并在该管线上设有所述气体流量计，所述气压指示计设置于所述反应腔体内。
[0006]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述不锈钢板电极连接于所述电源的正极，所述反应容器电极连接于所述电源的负极。
[0007]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述反应腔体为圆柱状的316L型不锈钢腔体，并且所述反应腔体的内径为75-155mm，外径为80_160mm，高度为240_480mm。
[0008]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述反应腔体的侧壁设有可视窗，所述可视窗的数量为2-4个(更优选为4个)，所述可视窗为玻璃可视窗。该可视窗可以观察到反应腔体内部的放电以及反应情况，还可以用光谱仪检测腔体内部产生的自由基的激发波长，从而给出辉光的组成成分，以进行机理分析研宄。
[0009]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述反应腔体的气体出口位于该反应腔体的底端，所述反应腔体的气体入口位于该反应腔体的顶端。
[0010]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述反应容器为316L型不锈钢容器。该反应容器的形状和大小可以根据应用目的的不同进行常规的调整。
[0011]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述不锈钢板电极和反应容器电极分别通过绝缘胶固定在所述反应腔体的上部和下部(所述不锈钢板电极和反应容器电极为对称设置)，并且所述不锈钢板电极和反应容器电极距离最近的界面之间的距离为2_6mm0
[0012]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述电源为电流范围0_120mA、灵敏度0.1mA、电压范围0V-1000V、灵敏度IV的可调变式直流电源。
[0013]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述气源包括氩气气源、氮气气源、氧气气源和氢气气源中的一种或几种的组合。
[0014]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述气体流量计为可调控气体流量范围为0-308sccm的气体流量计。
[0015]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述气压指示计为可调控气压范围为1-1O5Pa的气压指示计。
[0016]在上述的辉光等离子体反应设备中，优选地，所述电阻为具有100Ω-10ΚΩ可变范围的电阻。
[0017]本实用新型提供的辉光等离子体反应设备在使用时，可以通过调节气体流量、电压、电流以及气压这些参数使得正负极之间产生辉光等离子体。该设备能够应用于制备金属纳米粒子(例如Ag、Pt、Pd、Au等金属纳米粒子)以及石墨稀表面掺氮改性等研宄。采用本实用新型的辉光等离子体反应设备制备金属纳米粒子以及掺氮石墨烯具有不需要额外添加还原剂、不需要搅拌、可室温制备、易大规模生产等优点。
【附图说明】
[0018]图1为实施例1的辉光等离子体反应设备的结构示意图。
[0019]主要组件符号说明:
[0020]气源1，可调变式直流电源2，气体流量计3，气压指示计4，真空泵5，真空泵调节阀6，反应腔体7，电阻8，不锈钢板电极9，反应容器电极10，可视窗11。
【具体实施方式】
[0021]为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施范围的限定。
[0022]实施例1
[0023]本实施例提供了一种辉光等离子体反应设备，如图1所示，该设备包括:气源1、可调变式直流电源2、气体流量计3、气压指示计4、真空泵5、真空泵调节阀6、反应腔体7和电阻8 ;其中，所述反应腔体7中至少具有一不锈钢板电极9，以及一反应容器电极10，所述不锈钢板电极9连接于所述可调变式直流电源2的正极，所述反应容器电极10连接于所述可调变式直流电源2的负极，并且在可调变式直流电源2的负极与反应容器电极10相连的线路上设有电阻8 ;所述真空泵5通过管线连接于所述反应腔体7底端的气体出口，并在该管线上设有所述真空泵调节阀6 ;所述气源I通过管线连接于所述反应腔体7顶端的气体入口，并在该管线上设有所述气体流量计3，所述气压指示计4设置于所述反应腔体7内；
[0024]所述反应腔体7为圆柱状的316L型不锈钢腔体，其内径为75_155mm，外径为80_160mm，高度为 240-480mm ；
[0025]所述反应腔体7的侧壁设有玻璃可视窗11，所述可视窗11的数量为4个，该可视窗11可以观察到反应腔体内部的放电以及反应情况，还可以用光谱仪检测腔体内部产生的自由基的激发波长，从而给出辉光的组成成分，以进行机理分析研宄；
[0026]所述反应容器为316L型不锈钢容器；
[0027]所述不锈钢板电极9和反应容器电极10分别通过绝缘胶固定在所述反应腔体7的上部和下部(所述不锈钢板电极9和反应容器电极10为对称设置)，并且所述不锈钢板电极9和反应容器电极10距离最近的界面之间的距离为2-6mm ;
[0028]所述可调变式直流电源2为电流范围0-120mA、灵敏度0.1mA,电压范围0V-1000V、灵敏度IV的可调变式直流电源2 ；
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