纳米颗粒的粒径细化方法及用于纳米颗粒粒径细化的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种纳米颗粒的粒径细化方法及用于纳米颗粒粒径细化的系统。
【背景技术】
[0002]纳米颗粒是指颗粒尺寸为纳米数量级的超微颗粒，它的尺度大于原子团簇，小于通常的微粉，粒径尺寸一般在几百纳米(单位rim)以下。在纳米颗粒的制备过程中，由于反应温度、反应时间等条件难以控制地非常完美，容易形成比所需的粒径尺寸大的产物，这些颗粒的尺寸仍为纳米数量级，难以用目前的粉碎等方法进行细化，且这些粒径尺寸较大的产物通常难以被有效利用，导致原材料利用率较低。
【发明内容】
[0003]本发明的实施例提供一种纳米颗粒的粒径细化方法及用于纳米颗粒粒径细化的系统，可细化纳米颗粒的粒径，提高原材料的利用率。
[0004]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0005]—方面、本发明实施例提供了一种纳米颗粒的粒径细化方法，所述方法包括:在溶液中加入第二纳米颗粒;其中，所述溶液包括第一纳米颗粒和分散剂;所述第二纳米颗粒的粒径尺寸小于所述第一纳米颗粒的粒径尺寸;对加入有所述第二纳米颗粒的所述溶液进行超声振荡处理，使所述第二纳米颗粒与所述第一纳米颗粒发生碰撞，以细化所述第一纳米颗粒的粒径尺寸;从所述溶液中分离得到细化后的第一纳米颗粒。
[0006]作为一种可选的方式，所述从所述溶液中分离得到细化后的第一纳米颗粒的步骤，包括:通过离心分离装置从所述溶液中分离得到粒径尺寸小于或等于预设值的细化后的所述第一纳米颗粒和所述第二纳米颗粒;其中，所述第二纳米颗粒与所述第一纳米颗粒为同种材料;所述第二纳米颗粒的粒径尺寸小于或等于所述预设值;所述离心分离装置具有超滤膜，所述超滤膜的孔径等于所述预设值。
[0007]作为另一种可选的方式，所述从所述溶液中分离得到细化后的第一纳米颗粒的步骤，包括:根据所述第一纳米颗粒与所述第二纳米颗粒在所述分散剂中的不同分散状态，将所述第二纳米颗粒从所述溶液中分离出；从分离有所述第二纳米颗粒的所述溶液中分离得到细化后的第一纳米颗粒;其中，所述第二纳米颗粒与所述第一纳米颗粒为不同种材料，且所述第二纳米颗粒在所述分散剂中的分散状态与所述第一纳米颗粒不同。
[0008]作为再一种可选的方式，所述从所述溶液中分离得到细化后的第一纳米颗粒的步骤，包括:将承装有加入所述第二纳米颗粒的所述溶液的第一容器放置在磁场中，使所述第二纳米颗粒聚集在所述第一容器的底部或侧壁上;将所述第一容器中的所述溶液转移至第二容器中；从分离有所述第二纳米颗粒的所述溶液中分离得到细化后的第一纳米颗粒;其中，所述第一纳米颗粒为非磁性材料，所述第二纳米颗粒为磁性材料。
[0009]进一步优选的，所述磁性材料由铁、镍以及钴中的至少一种元素构成。
[0010]进一步优选的，所述从分离有所述第二纳米颗粒的所述溶液中分离得到细化后的第一纳米颗粒的步骤，包括:通过离心分离装置从所述溶液中分离得到粒径尺寸小于或等于预设值的细化后的所述第一纳米颗粒;其中，所述离心分离装置具有超滤膜，所述超滤膜的孔径等于所述预设值。
[0011]在上述基础上优选的，所述第二纳米颗粒与所述第一纳米颗粒均为量子点。
[0012]另一方面、本发明实施例还提供了一种用于纳米颗粒粒径细化的系统，所述系统包括:超声振荡装置，用于对加入有第二纳米颗粒的溶液进行超声振荡，使所述第二纳米颗粒与所述溶液中的第一纳米颗粒发生碰撞，细化所述第一纳米颗粒的粒径尺寸;其中，所述溶液包括所述第一纳米颗粒和分散剂;所述第二纳米颗粒的粒径尺寸小于所述第一纳米颗粒的粒径尺寸;分离装置，用于从所述溶液中分离得到细化后的第一纳米颗粒。
[0013]可选的，所述分离装置包括:离心分离装置;通过所述离心分离装置从所述溶液中分离得到粒径尺寸小于或等于预设值的细化后的所述第一纳米颗粒和所述第二纳米颗粒；其中，所述第二纳米颗粒与所述第一纳米颗粒为同种材料;所述第二纳米颗粒的粒径尺寸小于或等于所述预设值;所述离心分离装置具有超滤膜，所述超滤膜的孔径等于所述预设值。
[0014]进一步优选的，所述离心分离装置包括:离心超滤管和离心机;所述离心超滤管的内管中具有所述超滤膜;在所述离心超滤管的外管中得到粒径尺寸小于或等于预设值的细化后的所述第一纳米颗粒和所述第二纳米颗粒。
[0015]可选的，所述第一纳米颗粒为非磁性材料，所述第二纳米颗粒为磁性材料;所述第二纳米颗粒和所述溶液承装在第一容器中；所述系统还包括:磁场控制装置，用于使所述第二纳米颗粒聚集在所述第一容器的底部或侧壁上;所述分离装置包括:离心分离装置;通过所述离心分离装置从分离有所述第二纳米颗粒的所述溶液中分离得到粒径尺寸小于或等于预设值的细化后的所述第一纳米颗粒;其中，所述离心分离装置具有超滤膜，所述超滤膜的孔径等于所述预设值。
[0016]进一步优选的，所述离心分离装置包括:离心超滤管和离心机;所述离心超滤管的内管中具有所述超滤膜;在所述离心超滤管的外管中得到粒径尺寸小于或等于预设值的细化后的所述第一纳米颗粒。
[0017]在上述基础上优选的，所述系统还包括:分别与所述超声振荡装置、所述离心分离装置相连的数据收集装置，用于收集所述超声振荡装置的超声振荡参数和所述离心分离装置的离心参数。
[0018]进一步优选的，在所述系统包括有所述磁场控制装置的情况下，所述数据收集装置还与所述磁场控制装置相连，用于收集所述磁场控制装置的磁场参数。
[0019]基于此，本发明实施例提供的上述粒径细化方法中，通过在溶液中加入比待细化的第一纳米颗粒粒径尺寸更小的第二纳米颗粒，在超声振荡的条件下，利用溶液在超声波作用下产生的强大的冲击力和负压吸力，使得第二纳米颗粒与第一纳米颗粒发生碰撞，从而将第一纳米颗粒进行粉碎，以细化其的粒径尺寸。上述细化方法工艺简单、易于操作、成本较低。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021 ]图1为本发明实施例提供的一种纳米颗粒的粒径细化方法流程示意图；
[0022]图2为超声振汤的原理不意图；
[0023]图3为本发明实施例提供的一种用于纳米颗粒粒径细化的系统配置示意图一；
[0024]图4为本发明实施例提供的一种用于纳米颗粒