端的压力差，使部分液体沿管式过滤器5的侧壁出口流出，剩余的液体由管式过滤器5的主管出口流出，第二容器2和第三容器3分别收集管式过滤器5侧壁出口和主管出口流出的液体；将第三容器3收集的液体过滤得到棕红色固体粉末，即为纯化后的铜纳米线。纯化前后铜纳米线的透射电子显微镜图如图3 (a，b)所示。由图可以看出，纯化前为纳米线和纳米微粒的混合物，经本装置和方法纯化后为纯净的纳米线。
[0022]
实施例3
纯化装置同实施例1。
[0023]纯化方法:在500mL第一容器I中加入300ml环己烷，然后搅拌下加入5g硫化镍纳米线(长度大于500纳米)和纳米微粒(粒径小于50纳米)的混合物，混合均勾形成悬浮液后由输送泵4打入孔径为50纳米的管式过滤器，调节管式过滤器5进口与主管出口两端的压力差，使部分液体沿管式过滤器5的侧壁出口流出，剩余的液体由管式过滤器5的主管出口流出，第二容器2和第三容器3分别收集管式过滤器5侧壁出口和主管出口流出的液体；将第三容器3收集的液体过滤得到黑色固体粉末，即为纯化后的硫化镍纳米线。纯化前后硫化镍纳米线的透射电子显微镜图如图4 (a，b)所示。由图可以看出，纯化前为纳米线和纳米微粒的混合物，经本装置和方法纯化后为纯净的纳米线。
[0024]
实施例4
纯化装置与实施例1的不同之处仅在于:以隔膜泵代替蠕动泵。
[0025]纯化方法:在1L第一容器I中加入8L环己烷和甲苯(1:1体积比)混合液，然后搅拌下加入10g硫化镲纳米线(长度大于500纳米)和纳米微粒(粒径小于50纳米)的混合物，混合均匀形成悬浮液后由隔膜泵打入孔径为50纳米的管式过滤器，调节管式过滤器5进口与主管出口两端的压力差，使部分液体沿管式过滤器5的侧壁出口流出，剩余的液体由管式过滤器5的主管出口流出，第二容器2和第三容器3分别收集管式过滤器5侧壁出口和主管出口流出的液体；将第三容器3收集的液体过滤得到黑色固体粉末，即为纯化后的硫化镲纳米线。
[0026]
实施例5
纯化装置与实施例1的不同之处仅在于:以隔膜泵代替蠕动泵。
[0027]纯化方法:在1L第一容器I中加入8L蒸馏水和无水乙醇(1:1体积比)混合液，然后搅拌下加入150g银纳米线(长度大于20微粒)和纳米微粒(粒径小于100纳米)的混合物，混合均匀形成悬浮液后由隔膜泵打入孔径为500纳米的管式过滤器，调节管式过滤器5进口与主管出口两端的压力差，使部分液体沿管式过滤器5的侧壁出口流出，剩余的液体由管式过滤器5的主管出口流出，第二容器2和第三容器3分别收集管式过滤器5侧壁出口和主管出口流出的液体；将第三容器3收集的液体过滤得到灰色固体粉末，即为纯化后的银纳米线。
[0028]
实施例6
纯化装置与实施例1的不同之处仅在于:以隔膜泵代替蠕动泵。
[0029]纯化方法:在1L第一容器I中加入8L乙酸乙酯和甲苯(1:2体积比)混合液，然后搅拌下加入200g铜纳米线(长度大于20微米)和纳米微粒(粒径小于20纳米)的混合物，混合均匀形成悬浮液后由隔膜泵打入孔径为2微米的管式过滤器，调节管式过滤器5进口与主管出口两端的压力差，使部分液体沿管式过滤器5的侧壁出口流出，剩余的液体由管式过滤器5的主管出口流出，第二容器2和第三容器3分别收集管式过滤器5侧壁出口和主管出口流出的液体；将第三容器3收集的液体过滤得到棕红色固体粉末，即为纯化后的铜纳米线。
【主权项】
1.一种纳米线的纯化装置，其特征在于:包括第一容器、第二容器、第三容器、输送泵和管式过滤器，并且管式过滤器在靠近主管出口一端的侧壁上开设有侧壁出口，其中，第一容器连接至输送泵，输送泵再连接至管式过滤器的进口，管式过滤器的侧壁出口连接至第二容器，管式过滤器的主管出口连接至第三容器。
2.如权利要求1所述的纳米线的纯化装置，其特征在于:所述输送泵为蠕动泵或隔膜栗O
3.如权利要求1所述的纳米线的纯化装置，其特征在于:所述第一容器、第二容器、第三容器均为烧杯。
4.一种利用如权利要求1-3任一所述纳米线的纯化装置实现的纯化方法，其特征在于:在第一容器中加入液体介质，然后搅拌下加入待纯化的纳米线即纳米线和纳米微粒的混合物，混合均匀形成悬浮液后由输送泵打入管式过滤器，调节管式过滤器进口与主管出口两端的压力差，使部分液体沿管式过滤器的侧壁出口流出，剩余的液体由管式过滤器的主管出口流出，第二容器和第三容器分别收集管式过滤器的侧壁出口和主管出口流出来的液体；将第三容器收集的液体过滤得到固体，即为纯化后的纳米线；其中，所述管式过滤器的网孔孔径大于纳米微粒的粒径、小于纳米线的长度。
5.如权利要求4所述的纯化方法，其特征在于:所述的液体介质为常压、常温条件下不与纳米线和纳米微粒起化学反应、并能与纳米线和纳米微粒形成悬浮液的液体中的一种或两种以上的混合物。
6.如权利要求5所述的纯化方法，其特征在于:所述的液体介质为水、乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、苯、环己烷中的一种或两种以上的混合物。
【专利摘要】本发明属于新型功能纳米材料制备技术领域，公开了一种纳米线的纯化装置及纯化方法。在第一容器中加入液体介质，然后搅拌下加入待纯化的纳米线即纳米线和纳米微粒的混合物，混合均匀形成悬浮液后由输送泵打入管式过滤器，调节管式过滤器进出口两端的压力差，使部分液体沿管式过滤器的侧壁流出，剩余的液体由管式过滤器的出口流出，第二容器和第三容器分别收集管式过滤器的侧壁和出口流出来的液体；将第三容器收集的液体过滤得到固体，即为纯化后的纳米线；其中，所述管式过滤器的网孔孔径大于纳米微粒的粒径、小于纳米线的长度。本发明纯化装置和纯化方法具有设备、工艺简单、成本低，产率高等特点，采用该装置和方法可以得到高纯度的纳米线。
【IPC分类】B82Y30-00, B22F1-00, C01G53-11
【公开号】CN104591305
【申请号】CN201410829625
【发明人】张玉娟, 张晟卯, 张治军, 张平余
【申请人】河南大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月29日