一种液相等离子体法制备纳米材料的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种液相等离子体法制备纳米材料的装置，包括磁力搅拌器，所述磁力搅拌器上放置有水浴恒温双层反应瓶，所述水浴恒温双层反应瓶内设置有内钨负极及钨正极，所述钨负极及钨正极分别与水浴恒温双层反应瓶外的直流脉冲高压发生器连接，所述水浴恒温双层反应瓶内设置有酸度计及温度计，所述酸度计及温度计通过线路与用于显示液体PH值及温度的读数器连接，所述水浴恒温双层反应瓶上设置有气体入口，该气体入口内插有气体导入管。本实用新型提供的液相等离子体法制备纳米材料的装置，结构简单，操作方便；成本低有利于实现商业化。
【专利说明】
一种液相等离子体法制备纳米材料的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工实验设备【技术领域】，尤其涉及一种液相等离子体法制备纳米材料的装置。
【背景技术】
[0002]等离子体是指由部分电子被剥夺后的原子以及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气状物质。液相(溶液)等离子体过程，即在溶液中，我们通过选择溶剂和溶质的组合而产生各种各样的等离子体过程。
[0003]目前合成纳米材料的方法多种多样，常见的有:水热合成法，溶胶凝胶法，化学气相沉积法、胶束和反胶束法、溶胶法、物理气相沉积法，直接氧化法，电沉积，溶剂热法，声化学方法，微波法。这些方法都存在一定的局限性，例如水热合成需要高温高压条件，而溶胶凝胶法制备时间较长，尤其是老化的时间。此外采用上面的方法合成纳米材料的步骤较为繁琐。而液相等离子体法是一种经济、高效的制备方法，它能在短时间内，大规模制备不同纳米结构化合物或者再生失活的纳米催化剂。此外，液相等离子体法还可用于表面修饰改性、水处理、杀菌、稀有金属回收利用以及有毒物质降解等。
[0004]液相等离子体法制备材料肯定离不开液相等离子体处理装置，但是现阶段关于等离子体处理装置的研究较少。并且现有的实验装置结构复杂，部件较多，成本高，因此搭建一种简单、实用、反应效率高、成本低的液相等离子体装置迫在眉睫。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、成本低、实用的一种液相等离子体法制备纳米材料的装置。
[0006]一种液相等离子体法制备纳米材料的装置，包括磁力搅拌器，所述磁力搅拌器上放置有水浴恒温双层反应瓶，所述水浴恒温双层反应瓶内设置有钨负极及钨正极，所述钨负极及钨正极分别与水浴恒温双层反应瓶外的直流脉冲高压发生器连接，所述水浴恒温双层反应瓶内设置有酸度计及温度计，所述酸度计及温度计通过线路与用于显示液体PH值及温度的读数器连接，所述水浴恒温双层反应瓶上设置有气体入口，该气体入口内插有气体导入管。
[0007]进一步地，如上所述的液相等离子体法制备纳米材料的装置，所述水浴恒温双层反应瓶上连通有用于将其内部的气体冷凝成液态回流的冷凝管。
[0008]进一步地，如上所述的液相等离子体法制备纳米材料的装置，所述水浴恒温双层反应瓶的底部设置有可将水通入双层之间间隙内的入水口，以及顶部可将双层之间间隙内的水排出的入水口。
[0009]进一步地，如上所述的液相等离子体法制备纳米材料的装置，所述直流脉冲高压发生器的电压为450V，频率为12kHz。
[0010]进一步地，如上所述的液相等离子体法制备纳米材料的装置，其特征在于，所述钨负极及钨正极的钨丝直径为2mm，两电极间距离为1mm。
[0011]本实用新型提供的液相等离子体法制备纳米材料的装置，结构简单，操作方便；成本低有利于实现商业化。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型液相等离子体法制备纳米材料的装置结构示意图。
[0013]附图标记:
[0014]1.直流脉冲高压发生器；2.磁力搅拌器；3.钨负极；4.钨正极；5.温度计；6.酸度计；7.气体导入管；8.冷凝管；9.水浴恒温双层反应瓶。
【具体实施方式】
[0015]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]图1为本实用新型液相等离子体法制备纳米材料的装置结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的液相等离子体法制备纳米材料的装置，由五部分组成，分别是直流脉冲高压发生器I (电压为450V，频率为12kHz)，钨丝电极(钨负极和钨正极，直径为2mm，电极间距离为Imm)，用于混匀反应物的磁力搅拌器2，一个通氧气的气体导入管7和一个作为反应槽的水浴恒温双层反应瓶8。
[0017]具体地，所述水浴恒温双层反应瓶9设置在磁力搅拌器2上，所述钨负极3及钨正极4安装设置在水浴恒温双层反应瓶9内，所述钨负极3及钨正极4分别与水浴恒温双层反应瓶9外的直流脉冲高压发生器I连接，所述水浴恒温双层反应瓶9内还设置有酸度计6及温度计5，所述酸度计6及温度计5通过线路与用于显示反应瓶内液体的PH值及温度的读数器连接，所述水浴恒温双层反应瓶9上设置有气体入口，该气体入口内插有气体导入管7。
[0018]为了保证水浴恒温双层反应瓶9内气压平衡以及物料的充分利用，所述水浴恒温双层反应瓶9上连通有用于将其内部的气体冷凝成液态回流的冷凝管8。
[0019]所述水浴恒温双层反应瓶9的恒温措施通过循环的流动水来实现，具体地，在水浴恒温双层反应瓶9底部设置有可将水通入双层之间间隙内的入水口，以及顶部可将双层之间间隙内的水排出的入水口。
[0020]本实用新型装置应用广泛，不仅用于材料的合成，还可用于材料的改性；采用该装置制备出来的材料形貌结构完整且性能优良，如黑色锐钛矿型二氧化钛纳米树叶。关键在于采用该装置很容易实现等离子体过程，还能维持形貌结构。本装置可以液相等离子体法制备材料提供一个反应平台。
[0021]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种液相等离子体法制备纳米材料的装置，其特征在于，包括磁力搅拌器(2)，所述磁力搅拌器(2)上放置有水浴恒温双层反应瓶(9)，所述水浴恒温双层反应瓶(9)内设置有钨负极(3)及钨正极(4)，所述钨负极(3)及钨正极(4)分别与水浴恒温双层反应瓶(9)外的直流脉冲高压发生器(I)连接，所述水浴恒温双层反应瓶(9)内设置有酸度计(6)及温度计(5)，所述酸度计(6)及温度计(5)通过线路与用于显示液体PH值及温度的读数器连接，所述水浴恒温双层反应瓶(9)上设置有气体入口，该气体入口内插有气体导入管(7)。
2.根据权利要求1所述的液相等离子体法制备纳米材料的装置，其特征在于，所述水浴恒温双层反应瓶(9)上连通有用于将其内部的气体冷凝成液态回流的冷凝管(8)。
3.根据权利要求1所述的液相等离子体法制备纳米材料的装置，其特征在于，所述水浴恒温双层反应瓶(9)的底部设置有可将水通入双层之间间隙内的入水口，以及顶部可将双层之间间隙内的水排出的入水口。
4.根据权利要求1所述的液相等离子体法制备纳米材料的装置，其特征在于，所述直流脉冲高压发生器(I)的电压为450V，频率为12kHz。
5.根据权利要求1所述的液相等离子体法制备纳米材料的装置，其特征在于，所述钨负极⑶及钨正极⑷的钨丝直径为2臟，两电极间距离为1mm。
【文档编号】B82B3/00GK203998939SQ201420301030
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】童东革, 贺莹娟, 彭俊芳, 储伟, 李元智 申请人:童东革